史上最全的不銹鋼焊接工藝

1、史上最全的不銹鋼焊接工藝不銹鋼焊接工藝技術(shù)要點(diǎn)不銹鋼焊管是在管成型機(jī)上，由不銹鋼板經(jīng)若干道模具碾壓成型并且經(jīng)焊接 而成。由于不銹鋼的強(qiáng)度較高，且其結(jié)構(gòu)為面心立方晶 格，易形成加工硬化，使焊管成型時：一方面模具要承受 較大的摩擦力，使模具容易磨損；另一方面，不銹鋼板料易與模具表面形成粘結(jié)（咬合，使焊管及模具表面形成拉傷。因此，好的不銹鋼成型模具必需具備極高的耐磨和抗粘結(jié)（咬合）性能。我們關(guān)于進(jìn)口焊管模具的分析表明，該類模具的表面處理都是采用超硬金屬碳化物或氮化物覆層處理。激光焊接、高頻焊接與傳統(tǒng)的熔化焊接相比具有焊接速度快、能量密度高、熱輸入小的特點(diǎn)，因此熱影響區(qū)窄、晶粒長大程度小、焊接變形小、

2、冷加工成形性能好，容易實(shí)現(xiàn)自動化焊接、厚板單道一次焊透，其中最重要的特點(diǎn)是形坡口關(guān)于接焊不需要填充材料。焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬母材上，常用的有電弧焊，氬弧焊，CO2 保護(hù)焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進(jìn)行焊接。金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。熔焊是在焊接進(jìn)程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。在熔焊進(jìn)程中，如果氣與高溫的熔池直接接觸，大氣中的氧就會氧化金屬和各 種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池，

3、還會在隨 后冷卻進(jìn)程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡 化焊縫的質(zhì)量和性能。壓焊是在加壓條件下，使兩件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間接合，又稱固態(tài)焊接。常用的壓焊 工藝是電阻關(guān)于焊，當(dāng)電流經(jīng)過兩工件的連接端時，該處因 電阻很大而溫度上升，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時，在軸向壓力 作用下連接成為一體。各種壓焊方法的共通特點(diǎn)是焊接進(jìn)程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò) 散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化進(jìn)程，因而沒有象熔 焊那樣的有益合金元素?zé)龘p，和有害元素侵入焊縫的問 題，從而簡化了焊接進(jìn)程，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。 同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短，因而熱影響區(qū) 小。許多難以用熔化焊焊接的材料，往

4、往可以用壓焊焊成 與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭。釬焊是使用比工件熔低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔 點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充 接口間隙并且與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)焊接 的方法。焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時會受到焊接熱作用，而發(fā)生組織和性能變化，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件，焊前關(guān)于焊件接口處預(yù)熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。不銹鋼管焊接技術(shù)種類采用的焊接

5、工藝：采用小規(guī)矩可防止晶間侵蝕、熱裂紋及變形的產(chǎn)生，焊接電流比低碳鋼低20%；為保證電弧穩(wěn)定燃燒，采用直流反接短弧焊收弧要慢，填滿弧坑，與介質(zhì)接觸的面最后焊接； 多層焊時要控制層間溫度，焊后可采取強(qiáng)制冷卻；不要在坡口以外的地方起弧，地線要接好；焊后變形只能用冷加工教正。1)氬弧焊不銹鋼采用氬弧焊時，由于保護(hù)作用好，合金元素不易燒損，過渡系數(shù)較高，故焊縫成形好，沒有渣殼，表面光潔，因此焊成的接頭具有較高的耐熱性和良好的力學(xué)性能。目前在氬弧焊中應(yīng)用較廣的是手工鎢極氬弧焊，用于焊接0.53mm的不銹鋼薄板，焊絲的成分一般與焊件相同，保護(hù)氣體一般采用工業(yè)純氬氣， 焊接時速度應(yīng)適當(dāng)?shù)乜煨M快避免橫向擺

6、動。關(guān)于于厚度大于3mm的不銹鋼，可采用熔化極氬弧焊。熔化極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，焊縫的熱影響區(qū)小，焊件的變形小和耐侵蝕性好，并且易于自動化操作。2)氣焊由于氣焊方便靈活，可焊各種空間位置的焊縫，關(guān)于一些薄板結(jié)構(gòu)和薄壁管等不銹鋼部件，在沒有耐侵蝕要求下有時可采用氣焊。為防止過熱，焊嘴一般比焊接同樣厚度的低碳鋼時要小，氣焊火焰要使用中性焰，焊絲根據(jù)焊件成分和性能選擇，氣焊粉用氣劑101，焊接時最好用左焊法，焊接時炬焊嘴與焊件傾角成4050，焰芯距熔池應(yīng)不小于2mm，焊絲端頭與熔池接觸，并且與火焰一起沿焊縫移動， 焊炬不作橫向擺動，焊速要快，并且盡快避免中斷。3) 埋弧焊埋弧焊適用于中等厚度以上

7、的不銹鋼板（650mm）的焊接，采用埋弧焊生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量好但易引起合金元素及雜質(zhì)的偏析。4)手工焊手工焊是一種非常普遍的、易于使用的焊接方法.電弧的長度靠人的手進(jìn)行調(diào)節(jié)，它決定于電焊條和工件之間縫隙的大小. 同時，當(dāng)作為電弧載體時，電焊條也是焊縫填充材料。這種焊接方法很簡單，可以用來焊接簡直一切材料.關(guān)于于室外使用，它有很好的適應(yīng)性，即使在水下使用也沒問題.大TIG焊條即可是鈦型焊條，也可是緘性的，這決定于藥皮的厚度和成分.鈦型焊條易于焊接，焊縫扁平美觀.此外，焊渣易于去除.如果焊條貯存時間長，必需重新烘烤.因?yàn)閬碜钥諝獾某睔鈺芸煸诤笚l中集聚。5) MIG/MAG焊接這是一種自動氣體保護(hù)

8、電弧焊接方法.在這種方法中，電弧在保護(hù)氣體屏蔽下在電流載體金屬絲和工件之間燒接.機(jī)器送入的金屬絲作為焊條，在自身電弧下融化.由于MIG/MAG 焊接法的通用性和特殊性的優(yōu)點(diǎn)，至今她仍然是世界上最為廣泛的焊接方法.它使用于鋼、非合金鋼、低合金鋼和高合金為基的材料.這使得它成為理想的生產(chǎn)和修復(fù)的焊接方法.當(dāng)焊接鋼時，MAG可以滿足只有0.6mm厚的薄規(guī)格鋼板的要求.這里使用的保護(hù)氣體是活性氣體，如二氧化碳或混合氣體.唯一的限制是當(dāng)進(jìn)行室外焊接時，必需保護(hù)工件不受潮，以保持氣體的效果。6) TIG焊接電弧在熔的鎢電焊絲和工件之間產(chǎn)生.這里使用的保護(hù)氣體是純氬氣，送入的焊絲不帶電.焊絲既可以手送，也可

9、以機(jī)械送.也有一些特定用途不需要送入焊絲.被焊接的材料決定了是采用直流電還是交流電.采用直流電時，鎢電焊絲設(shè)定為負(fù)極. 因?yàn)樗泻苌畹暮竿改芰?，關(guān)于于不同種類的鋼是很合適的，但關(guān)于焊縫熔池沒有任何“清潔作用”。不銹鋼焊接藝試驗(yàn)方法焊接試驗(yàn)內(nèi)容囊括從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到產(chǎn)品制出整個生產(chǎn)進(jìn)程中所使用的材料、工具、設(shè)備、工藝進(jìn)程和成品質(zhì)量的試驗(yàn)，分為三個階段：焊前試驗(yàn)、焊接進(jìn)程中的試驗(yàn)、焊后成品的試驗(yàn)。試驗(yàn)方法根據(jù)關(guān)于產(chǎn)品是否造成損傷可分為損壞性試驗(yàn)和無損探傷兩類。1）焊前試驗(yàn)焊前試驗(yàn)?zāi)依ㄔ牧希ㄈ缒覆?、焊條、焊劑等）的試驗(yàn)、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的檢查等。2）焊接進(jìn)程中的試驗(yàn)焊接工藝規(guī)矩的試驗(yàn)、焊縫尺寸的檢查、夾具情

10、況和結(jié)構(gòu)裝配質(zhì)量的檢查等。3）焊后成品的試驗(yàn)焊后品試驗(yàn)的方法很多，常用的有以下幾種：外觀試驗(yàn)焊接接頭的外觀試驗(yàn)是一種手續(xù)簡便而又應(yīng)用廣泛的試驗(yàn)方法，是成品試驗(yàn)的一個重要內(nèi)容，主要是發(fā)現(xiàn)焊縫表的缺陷和尺寸上的偏差。一般經(jīng)過肉眼觀察，借助標(biāo)準(zhǔn)板、量規(guī)和放大鏡等工具進(jìn)行試驗(yàn)。若焊縫表面出現(xiàn)缺陷，焊縫內(nèi)部便有存在缺陷的可能。致密性試驗(yàn)貯存液體或氣體的焊接容器，其焊縫的不致密缺陷，如穿性的裂紋、氣孔、夾渣、未焊透和疏松組織等，可用密性試驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)。致密性試驗(yàn)方法有：煤油試驗(yàn)、載水驗(yàn)、水沖試驗(yàn)等。受壓容器的強(qiáng)度試驗(yàn)受 壓 容 器，除進(jìn)行密封性試驗(yàn)外，還要進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。常見有壓試驗(yàn)和氣壓試驗(yàn)兩種。它們都能試驗(yàn)

11、在壓力下工作的器和管道的焊縫致密性。氣壓試驗(yàn)比水壓試驗(yàn)更為靈敏迅速，同時試驗(yàn)后的產(chǎn)品不用排水處理，關(guān)于于排水困難產(chǎn)品尤為適用。但試驗(yàn)的危險(xiǎn)性比水壓試驗(yàn)大。進(jìn)行試時，必需遵守相應(yīng)的安全技術(shù)措施，以防試驗(yàn)進(jìn)程中發(fā)事故。 物理方法的試驗(yàn) 物理的試驗(yàn)方法是利用一射線探傷射線探傷是利用射線可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種探傷方法。按探傷所使用的射線不同，可分為X射線探傷、射線探傷、高能射探傷三種。由于其顯示缺陷的方法不同，每種射線探傷都又分電離法、熒光屏觀察法、照相法和工業(yè)電視法。射線試驗(yàn)主要用于試驗(yàn)焊縫內(nèi)部的裂紋、未焊透、氣孔、夾渣等缺陷。超聲波探傷超聲波在金屬及其它均勻介質(zhì)傳遞中，由

12、于在不同介質(zhì)的界面上會產(chǎn)生反射，因此可用于內(nèi)部缺陷的試驗(yàn)。超聲波可以試驗(yàn)任何焊件材料、任何部位的缺陷，并且且能較靈敏地發(fā)現(xiàn)缺陷位置，但關(guān)于缺陷的性質(zhì)、形狀和大小較難確定。所以超聲波探傷常與射線試驗(yàn)配合使用。磁力試驗(yàn)磁力試驗(yàn)是利用磁場磁化鐵磁金屬零件所產(chǎn)生的漏磁來發(fā)現(xiàn)缺陷的。按測量漏磁方法的不同，可分為磁粉法、磁感應(yīng)法和磁性記錄法，其中以磁粉法應(yīng)用最廣。 磁力探傷只能發(fā)現(xiàn)磁性金屬表面和近表面的缺陷，而且關(guān)于缺陷僅能做定量分析， 透試驗(yàn) 滲透試驗(yàn)是利用某些液體的滲透性等物理特性來發(fā)現(xiàn)和顯示缺陷的，囊括著色試驗(yàn)和熒光探傷兩種，可用來檢查鐵磁性和非鐵磁性材料表面的缺陷。不銹鋼焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)1.采用

13、垂直外特性的電源，直流時采用正極性（焊絲接負(fù)極）2.一般適合于6mm以下薄板的焊接，具有焊縫成型美觀，焊接變形量小的特點(diǎn)保護(hù)氣體為氬氣，純度為99.99。當(dāng)焊接電流為50150A 時，氬氣流量為810L/min，當(dāng)電流為150250A時，氬氣流量為1215L/min。4.鎢極從氣體噴嘴突出的長度， 以m為佳，在角焊等遮蔽性差的地方是 m，在開槽深的地方是56mm，噴嘴至工作的距離一般不超過15mm。5.為防止焊接氣孔之出現(xiàn)，焊接部位如有鐵銹、油污等務(wù)必清理干凈。6.焊接電弧長度，焊接普通鋼時，以24mm為佳，而焊接不銹鋼時，以 13mm為佳，過長則保護(hù)效果不好。7.關(guān)于接打底時，為防止底層焊道

14、的背面被氧化，背面也需要實(shí)施氣體保護(hù)。8.為氬氣很好地保護(hù)焊接熔池，和便于施焊操作，鎢極中心線與焊接處工件一般應(yīng)保持8085角,填充焊絲與工件表面夾角應(yīng)盡可能地小，一般為10左右。9.防風(fēng)與換氣。有風(fēng)的地方，務(wù)請采取擋網(wǎng)的措施，而在室內(nèi)則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膿Q氣措施。不銹鋼鋼焊接操作作要求接合多個大型項(xiàng)目的施工實(shí)踐。編制過囊括管道、儲罐、塔式容器、鋼結(jié)構(gòu)等施工組織設(shè)計(jì)或施工方案。經(jīng)過這些施工組織設(shè)計(jì)在工程中的實(shí)施，使自己積淀了一些經(jīng)驗(yàn)，并且關(guān)于不針關(guān)于不銹鋼在焊接中的技術(shù)管理和質(zhì)量控制，談幾點(diǎn)體會。1.確定焊接工藝不銹鋼的牌號非常多。按合成分可分為鉻系不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。按不銹鋼的金屬組織可分為奧氏型

15、、鐵素體型、馬氏體型等。而在施工中最常用的是奧氏體型，如：0Crl9Ni9、1Crl8Ni9Ti 等。奧氏體型不銹鋼的焊接性比較好，相關(guān)于比較容易焊接，焊接接頭即使在焊態(tài)也具有較高的韌性。但與普通碳素鋼相比，其導(dǎo)熱率約為碳鋼的1/3，膨脹系數(shù)卻比碳鋼大15倍。由于奧氏體不銹鋼具有較低的導(dǎo)熱率和較高的膨脹系數(shù)，這樣在焊接進(jìn)程中會產(chǎn)生較大的變形和應(yīng)變。所以焊接質(zhì)量主要取決于焊接工藝是否與母材相適應(yīng)。為此在確定焊接工藝時，必需從以下方面進(jìn)行考慮。焊接方法的選擇不銹鋼常用的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護(hù)焊及自動埋弧焊。主要是根據(jù)設(shè)計(jì)的介質(zhì)參數(shù)、施工條件和操作環(huán)境、以及施工成本等確定。在工藝管道施工中，

16、因管徑大小不等，且管道上閥門、管件較多，使得焊口位置變化較復(fù)雜。所以一般均采用手工電弧焊。關(guān)于于輸送易燃、易爆或介質(zhì)有一定潔凈度要求的管道，通常采用氬弧焊打底。手工電弧焊蓋面的方式焊接，以提高焊縫的內(nèi)在質(zhì)量。焊接材料的選擇不銹鋼焊條分為鉻不銹鋼焊條(牌號為“G”字頭)和鉻鎳不銹鋼焊條(牌號為“A”字頭)。鉻不銹鋼焊條主要用于馬氏體型不銹鋼焊接。焊條的選擇主要從母材的化學(xué)成分、管道介質(zhì)溫度和壓力、焊機(jī)電流(交流或直流)、焊方法以及焊接時的環(huán)境溫度等多方面考慮。一般來說，經(jīng)過選擇確認(rèn)，會有多個牌號的焊條能夠滿足焊接要求。這時可根據(jù)焊條的性價比擇優(yōu)選用。焊縫坡口形式的選擇設(shè)計(jì)單位通常根據(jù)焊縫的受力情

17、況。在施工圖中注明坡口形式采用相應(yīng)的規(guī)矩或標(biāo)準(zhǔn)。而常用的規(guī)矩或標(biāo)準(zhǔn)中沒有根據(jù)母材和焊材的不同關(guān)于坡口尺寸進(jìn)行細(xì)分。只是依據(jù)母材厚度和焊接方法來確定的。但實(shí)際上不同的母材和焊材在焊接時關(guān)于坡口尺寸的要求是不同的。這是因?yàn)?，材質(zhì)的化學(xué)成分和物理特性不同，其施焊時的穿透力(熔深)也盡相同。所以在施工時一定要根據(jù)具體的材質(zhì)，調(diào)整坡口的關(guān)于口間隙、鈍邊、坡口角度。如果坡口尺寸過大，不僅會提高施工成本，還會使焊縫應(yīng)力過大，易變形和產(chǎn)生裂紋；而坡口尺寸過小，則容易出現(xiàn)未焊透、夾渣等質(zhì)量缺陷。在采用手工電弧焊進(jìn)行作業(yè)時，因不銹鋼比碳鋼焊條的穿透力小。所以坡口角度及關(guān)于口間隙應(yīng)適當(dāng)增大?？砂匆?guī)矩給定的正偏差值進(jìn)

18、行控制，或經(jīng)過試焊來確定。5 良容易引發(fā)缺陷，同時也得不到預(yù)期的焊縫金屬成分，所以焊接電流不宜過大。一般選用較小的焊接電流為宜。2.要充分做好焊前準(zhǔn)備焊接作業(yè)前。要進(jìn)行有針關(guān)于性的準(zhǔn)備。這種準(zhǔn)備是保證焊接質(zhì)量的重要組成部分。其內(nèi)容主要從以下三方面考慮：焊接操作者技能的確認(rèn)從事焊接作業(yè)的焊工必需持證上崗，并且要嚴(yán)格按操作證上注明的允許施焊項(xiàng)目進(jìn)行作業(yè)。焊工最好有二年以上的不銹鋼或鉻鉬鋼的焊接經(jīng)驗(yàn)。焊接材料的管理焊條在使用前，要按使用說明書規(guī)則進(jìn)行烘焙(如無規(guī)則，則一般按烘干溫度150200，烘干時間1h進(jìn)行處理)。烘焙必需使用可控溫的專用烘干箱。用多少烘多少，隨用隨取。烘干后的焊條應(yīng)放在保溫筒內(nèi)使用。外露超過2h應(yīng)重新烘焙。反復(fù)不宜超過3次。不銹鋼管坡口可采用機(jī)械加工或等離子切割在施焊前。應(yīng)先清除坡口處的氧化層及毛刺等。為了便于清除焊后飛濺，可先在焊縫兩側(cè)50mm范圍內(nèi)，涂刷白堊粉漿，焊后再將其清除。由于不銹鋼與碳鋼接觸會產(chǎn)生“滲碳”現(xiàn)象，所在焊道及飛濺清理時，必需使用專用砂輪和不銹鋼刷子。3.預(yù)防變形和裂紋的產(chǎn)生預(yù)防變形由奧氏體不銹鋼有大的膨脹系數(shù)和小的導(dǎo)熱率，致使不銹鋼在焊接時，容易出現(xiàn)較大的焊接變形。所以在組關(guān)于時，要根