不銹鋼管的焊接方法大全

來源：彰源不銹鋼管|發(fā)布時間：2019-04-11| 瀏覽數(shù)：載入中...

  不銹鋼管熱處理

  不銹鋼管熱處理國外普遍采用帶保護氣體的無氧化連續(xù)熱處理爐，進行生產(chǎn)過程中的中間熱處理和成品熱處理，由于可以獲得無氧化的光亮表面，從而取消了傳統(tǒng)的酸洗工序。這一熱處理工藝的采用，既改善了鋼管的質(zhì)量，又克服了酸洗對環(huán)境的污染。

  根據(jù)目前世界發(fā)展的趨勢，光亮連續(xù)爐基本分為三種類型：

  (1)輥底式光亮熱處理爐。這種爐型適用于大規(guī)格、大批量鋼管熱處理，小時產(chǎn)量為1.0噸以上。可使用的保護氣體為高純度氫氣、分解氨及其它保護氣體。可以配備有對流冷卻系統(tǒng)，以便較快地冷卻鋼管。

  (2)網(wǎng)帶式光亮熱處理爐。這種爐型適合于小直徑薄壁精密鋼管，小時產(chǎn)量約為0.3-1.0噸，處理鋼管長度可達40米，也可以處理成卷的毛細管。

  (3)馬弗式光亮熱處理爐。鋼管裝在連續(xù)的把架上，在馬弗管內(nèi)運行加熱，能以較低的成本處理**小直徑薄壁鋼管，小時產(chǎn)量約在0.3噸以上。

  不銹鋼焊管的焊接

  氬弧焊

  不銹鋼焊管要求熔深焊透，不含氧化物夾雜，熱影響區(qū)盡可能小，鎢極惰性氣體保護的氬弧焊具有較好的適應性，焊接質(zhì)量高、焊透性能好，其產(chǎn)品在化工、核工業(yè)和食品等工業(yè)中得到應用。

  焊接速度不高是氬弧焊的不足之處，為提高焊接速度，國外研究開發(fā)了多種方法。其中由單電極單焊炬發(fā)展采用多電極多焊炬的焊接方法在生產(chǎn)中應用。70年代德國首先采用多焊炬沿焊縫方向直線排列，形成長形熱流分布，明顯提高焊速。一般采用三電極焊炬的氬弧焊，焊接鋼管壁厚S≥2mm，焊接速度比單焊炬提高3-4倍，焊接質(zhì)量也得以改善。氬弧焊與等離子焊組合可以焊接更大壁厚的鋼管，此外，在氬氣中5-10%的氫氣，再采用高頻脈沖焊接電源，也可提高焊接速度。

  多焊炬氬弧焊適用于奧氏體和鐵素體不銹鋼管的焊接。

  高頻焊

  高頻焊用于碳鋼焊管生產(chǎn)已經(jīng)有40多年的歷史，但用于焊接不銹鋼管卻是較新的技術。其生產(chǎn)的經(jīng)濟性，使其產(chǎn)品用于建筑裝飾、家用器具和機械結(jié)構(gòu)領域。

  高頻焊接具有較電源功率，對不同的材質(zhì)、外徑壁厚的鋼管都能達到較高的焊接速度。與氬弧焊相比，是其焊接速度的10倍以上。因此，生產(chǎn)一般用途的不銹鋼管具有較高的生產(chǎn)率。

  因為高頻焊接速度高，給焊管內(nèi)毛刺的去除帶來困難。目前，高頻焊不銹鋼管尚不能為化工、核工業(yè)所接受，這也是其原因之一。

  從焊接材質(zhì)看，高頻焊可以焊接各種類型的奧氏體不銹鋼管。同時，新鋼種的開發(fā)和成型焊接方法的進步，也成功地焊接了鐵素體不銹鋼AISI409等鋼種。

  組合焊接技術

  不銹鋼焊管的各種焊接方法均有各自的優(yōu)點和不足。如何揚長避短，將幾種焊接方法加以組合形成新的焊接工藝，滿足人們對不銹鋼焊管質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求，是當前不銹鋼焊管技術發(fā)展的新趨勢。

  經(jīng)過近幾年的探索研究，組合焊接工藝已取得了進展，日本、法國等國的不銹鋼焊管生產(chǎn)已掌握了一定的組合焊接技術。

  組合焊接方法有：氬弧焊加等離子焊、高頻焊加等離子焊、高頻預熱加三焊炬氬弧焊、高頻預熱加等離子加氬弧焊。組合焊接提高焊速十分顯著。對于采用高頻預熱的組合焊接鋼管焊縫質(zhì)量與常規(guī)的氬弧焊、等離子焊相當，焊接操作簡單，整個焊接系統(tǒng)易實現(xiàn)自動化，這種組合易于與現(xiàn)有的高頻焊接設備銜接，投資成本低，效益好。

  TIG焊活性劑對焊縫成形的影響

  01、TIG焊在生產(chǎn)中已經(jīng)得到應用，它可以獲得**焊縫，常用來焊接有色金屬、不銹鋼、超**度鋼等材料。但是TIG焊存在熔深淺(≤3mm)、焊接效率低等缺點，對于厚板需要開坡口進行多道焊。增大焊接電流雖然能使熔深增加，但熔寬和熔池體積增加的幅度要遠大于熔深的增加幅度。

  02、活性化TIG焊方法近年來引起了世界范圍內(nèi)的重視。這種技術是在焊前將焊縫表面涂敷上一層活性焊劑(簡稱活性劑)，在相同的焊接規(guī)范下，同常規(guī)的TIG焊相比，可以大幅度地提高熔深(可達300%)。對于8mm的厚板焊接可以不開坡口一次獲得較大的熔深或一次焊透，對于薄板可以在不改變焊接速度的情況下減小焊接熱輸入。目前A-TIG焊可以用于焊接不銹鋼、碳鋼、鎳基合金和鈦合金等材料。同傳統(tǒng)的TIG焊相比，A-TIG焊，可以**地提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，同時還可以減小焊接變形，具有非常重要的應用前景。  A-TIG焊關鍵的因素在于活性劑成分的選配。目前常用的活性劑成分主要有氧化物、氯化物和氟化物，不同的材料，其適用的活性劑成分不同。但是由于這種技術的重要性，活性劑的成分和配方在PWI和EWI都有限制，公開出版物上很少報道。目前對A-TIG焊的研究主要集中在活性劑作用機理的研究和活性化焊接應用技術的研究兩個方面。

  03、目前國內(nèi)外開發(fā)并使用的活性劑主要有三種類型：氧化物、氟化物和氯化物。早期由PWI研制的用于鈦合金焊接的活性劑以氧化物和氯化物為主，但是氯化物的毒性大，不利于推廣和應用。目前國外焊接不銹鋼、碳鋼等所使用的活性劑以氧化物為主，而對于鈦合金材料的焊接其活性劑中含有一定的氟化物成分。

  04、單一成分的活性劑對不銹鋼焊縫成形的影響:

  (1) 對于涂敷了SiO2活性劑的焊縫，隨著SiO2涂敷量的增加，焊道寬度逐漸變窄，弧坑變長變窄變深。焊道后部余高變高,在涂敷活性劑和未涂敷活性劑的交接處，焊道金屬堆積多，在活性劑中，SiO2對焊縫成形作用效果大。

  (2) 活性劑NaF、Cr2O3對焊道成形的影響不明顯。隨著涂敷量的增加，焊縫寬度變化并不大，弧坑也沒有明顯變化。與無活性劑的焊縫相比，焊道寬度也沒有明顯的變化，但弧坑比無活性劑的要大。

  (3) 隨著TiO2涂敷量的增加，焊道外觀變化不大，弧坑沒有明顯變化，與無活性劑時相似。但所形成的焊縫表面比較平整規(guī)則，沒有出現(xiàn)咬邊現(xiàn)象，比無活性劑的焊道成形要好。

  (4) 活性劑CaF2對焊道成形影響較大。隨著CaF2涂敷量的增加，焊縫成形變差，弧坑變化不大，焊縫寬度變化不大。但隨著CaF2量的增加出現(xiàn)咬邊等缺陷。

  (5) 對熔深的影響上，與無活性劑相比，上述五種活性劑都能夠增加焊縫的熔深，而且隨著涂敷量的增加，熔深也相應的增加。但是當涂敷量達到一定值時，熔深增加達到飽和，再增加涂敷量，熔深反而下降。