不锈钢焊接工艺技术要点及焊接工艺规程

不锈钢焊接工艺技术要点及焊接工艺规程

焊接时，为保证焊接质量，必须选择合理的工艺参数，所选定的焊接工艺参数总称为焊接工艺规范。例如，手工电弧焊的焊接工艺规范包括:焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度（电压)和多层焊焊接层数等，其中电弧长度和焊接速度一般由操作者在操作中视实际情况自行掌握,其他参数均在焊接前确定。

1．焊条直径

焊条直径根据焊件的厚度和焊接位置来选择。一般，厚焊件用粗焊条，薄焊件用细焊条。立焊、横焊和仰焊的焊条应比平焊细.平焊对接时焊条直径的选择如表4-3所示:

表4-3焊条直径的选择（mm)

工件厚度 2 3 4~7 8~12 ≥13

焊条直径 1。6～2.0 2。5～3。2 3。2～4.0 4。0～5。0 4.0～5。8

2．焊接电流和焊接速度

焊接电流是影响焊接接头质量和生产率的主要因素.电流过大，金属熔化快,熔深大、金属飞溅大，同时易产生烧穿、咬边等缺陷;电流过小，易产生未焊透、夹渣等缺陷，而且生产率低。确定焊接电流时，应考虑到焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊接位置等因素，其中主要的是焊条直径。一般，细焊条选小电流，粗焊条选大电流。焊接低碳钢时，焊接电流和焊条直径的关系可由下列经验公式确定:

I=（30～60)d ( 4-3 ) 式中：I为焊接电流(A)，d为焊条直径（mm)。

焊接速度是指焊条沿焊缝长度方向单位时间移动的距离，它对焊接质量影响很大。焊速过快，易产生焊缝的熔深浅、熔宽小及未焊透等缺陷；焊速过慢，焊缝熔深、熔宽增加，特别是薄件易烧穿。确定焊接电流和焊接速度的一般原则是:在保证焊接质量的前提下，尽量采用较大的焊接电流值，在保证焊透且焊缝成形良好的前提下尽可能快速施焊，以提高生产率。

手工电弧焊重要的工艺及参数

1．焊条直径主要依据焊件的厚度，焊接位置，焊道层数及接头形式来决定。焊接件厚度较大时，选用较大直径焊条。平焊时，可采用较大电流焊接。焊条直径也相应选大。横焊、立焊或仰焊时，因焊接电流比平焊小，焊条直径也相应小些。多层焊的打底焊，用较小直径焊条。最后收焊时可选用较大直径焊条.

焊件厚度与焊条直径推荐值见表（㎜）

焊件厚度 1.5～ 2 2.5 ～ 3 3。5～4。

5 5~8 10~12 ＞13

焊条直径1。6～2 2。5 3.2 3。2～4 4～5 5～6

2。焊接电流焊接电流大小,主要依据焊件厚度、接头型式、焊接位置，依据焊条型号、焊条直径来选择.

立焊、横焊、仰焊时，焊接电流要比平焊电流小10%～20％．不锈钢焊条、合金钢焊条因电阻大,热膨胀系数较高,焊接电流大时，焊条会因发红使药皮脱落,影响焊接质量。在施焊中，焊接电流要相应减小。

不锈钢焊管是在焊管成型机上，由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高，且其结构为面心立方晶格,易形成加工硬化,使焊管成型时:一方面模具要承受较大的摩擦力，使模具容易磨损；另一方面,不锈钢板料易与模具表面形成粘结（咬合），使焊管及模具表面形成拉伤。因此，好的不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结（咬合）性能.我们对进口焊管模具的分析表明，该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。

激光焊接、高频焊接与传统的熔化焊接相比具有焊接速度快、能量密度高、热输入小的特点，因此热影响区窄、晶粒长大程度小、焊接变形小、冷加工成形性能好，容易实现自动化焊接、厚板单道一次焊透，其中最重要的特点是Ⅰ形坡口对接焊不需要填充材料。

焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊，CO2保护焊,

氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池.熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接.常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料.多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝.焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降,恶化焊接性.这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量.

不锈钢管焊接技术种类

采用的焊接工艺：采用小规范可防止晶间腐蚀、热裂纹及变形的产生，焊接电流比低碳钢低20%;为保证电弧稳定燃烧,采用直流反接；短弧焊收弧要慢，

填满弧坑，与介质接触的面最后焊接；多层焊时要控制层间温度，焊后可采取强制冷却；不要在坡口以外的地方起弧,地线要接好；焊后变形只能用冷加工矫正.

1）氩弧焊

不锈钢采用氩弧焊时,由于保护作用好，合金元素不易烧损，过渡系数较高，故焊缝成形好，没有渣壳，表面光洁，因此焊成的接头具有较高的耐热性和良好的力学性能。目前在氩弧焊中应用较广的是手工钨极氩弧焊，用于焊接0。5～3mm 的不锈钢薄板，焊丝的成分一般与焊件相同，保护气体一般采用工业纯氩气,焊接时速度应适当地快些，尽量避免横向摆动.对于厚度大于3mm的不锈钢,可采用熔化极氩弧焊.熔化极氩弧焊的优点是生产率高,焊缝的热影响区小，焊件的变形小和耐腐蚀性好，并易于自动化操作。

2）气焊

由于气焊方便灵活，可焊各种空间位置的焊缝，对一些薄板结构和薄壁管等不锈钢部件，在没有耐腐蚀要求下有时可采用气焊.为防止过热，焊嘴一般比焊接同样厚度的低碳钢时要小，气焊火焰要使用中性焰，焊丝根据焊件成分和性能选择，气焊粉用气剂101，焊接时最好用左焊法，焊接时焊炬焊嘴与焊件倾角成40~50°，焰芯距熔池应不小于2mm，焊丝端头与熔池接触，并与火焰一起沿焊缝移动,焊炬不作横向摆动，焊速要快，并尽量避免中断。

3) 埋弧焊

埋弧焊适用于中等厚度以上的不锈钢板（6～50mm)的焊接,采用埋弧焊生产率高，焊缝质量好，但易引起合金元素及杂质的偏析。

4）手工焊

手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法。电弧的长度靠人的手进行调节,它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小。同时，当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材料.

这种焊接方法很简单,可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用，它有很好的适应性,即使在水下使用也没问题。大多数电焊机可以TIG焊接。在电极焊中,电弧长度决定于人的手：当你改变电极与工件的缝隙时，你也改变了电弧的长度.在大多数情况下,焊接采用直流电，电极既作为电弧载体，同时也作为焊缝填充材料。电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成。这层药皮保护焊缝不受空气