薄板不銹鋼焊接工藝研究

常兵兵

摘 要：目前，薄板不銹鋼在汽車、建筑裝飾、家電等行業(yè)應(yīng)用廣泛，薄板不銹鋼在生產(chǎn)加工過程中經(jīng)常采用的加工工藝有沖壓、焊接，本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程，重點(diǎn)對(duì)焊接工藝進(jìn)行如下研究。

關(guān)鍵詞：MAG焊接工藝;焊接熔深;檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1 不銹鋼常用焊接的方式

（1）熔化極活性混合氣體保護(hù)焊MAG。采用與母材相近材質(zhì)的焊絲作為電極，焊絲加熱溶化后形成溶滴過度到熔池中，與熔化的母材共同形成焊縫，工廠多采用自動(dòng)機(jī)器人工作站、環(huán)焊專機(jī)進(jìn)行焊接。

（2）鎢極惰性氣體保護(hù)焊TIG。使用純鎢或活化鎢作為電極，用純氬氣作為惰性氣體保護(hù)的電弧焊，通常用于手工焊接。

2 焊絲型號(hào)

（1）MAG焊使用不銹鋼實(shí)心焊絲，焊絲型號(hào)：ER308L＼ER308LSi，焊絲直徑為1.0mm＼1.2mm。（2）TIG焊采用焊絲型號(hào)：THS-308，焊絲直徑為φ2.4mm～3.2mm。

3 保護(hù)氣體類型

MAG焊采用氬氣與氧氣混合活性氣體，配比比例為氧氣占2%～3%，TIG焊采用純氬氣，在大型規(guī)模的公司廠區(qū)內(nèi)兩種氣體可以采用不同管道進(jìn)行集中供氣，管道中間加裝油水分離器過濾冷凝水;小型規(guī)模的公司一般采用專用氣瓶獨(dú)立供氣。

4 焊縫類型與焊接母材材質(zhì)

焊縫類型有角焊、搭接焊、平焊、對(duì)焊、點(diǎn)焊和縫焊，焊接材料有不銹鋼之間的焊接及不銹鋼與鋼材的焊接，常用不銹鋼材料型號(hào)有SUS304、SUS409、SUS430、SUS436、SUS441，鋼材型號(hào)有Q295、45#，薄板類型材料厚度t范圍為1mm～10mm。

5 焊接熔深

焊接完成后一般通過對(duì)焊接的焊道進(jìn)行切片，用光學(xué)顯微鏡對(duì)焊接熔深進(jìn)行金相分析的方式來確認(rèn)焊接是否滿足要求，以搭接焊為例進(jìn)行說明。

搭接焊（焊材厚度t<12mm）;溶深P>0.2mm;焊角長(zhǎng)度L>（t2+t3）;厚度d>70%*（t2+t3）。

6 MAG焊接工藝參數(shù)

（1）焊絲伸出長(zhǎng)度。焊絲伸出長(zhǎng)度與焊絲直徑、焊接電流及電弧電壓有關(guān)。焊絲伸出長(zhǎng)度過長(zhǎng)，焊接電流就會(huì)降低，電弧電壓則加大;焊絲伸出長(zhǎng)度過短，焊接電流就會(huì)增加，電弧電壓則減小。焊絲伸出長(zhǎng)度一般為焊絲直徑的10～15倍。因此示教編程時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)電嘴與母材間的距離。

（2）焊接電流。在保證母材焊透又不致燒穿的原則下，應(yīng)根據(jù)母材厚度、接頭形式以及焊絲直徑正確選用焊接電流。Φ1.0mm焊絲采用機(jī)器人焊接方式，焊接電流一般范圍為120A～200A。

（3）電弧電壓。電弧電壓必須與焊接電流合理的進(jìn)行匹配，提高電弧電壓，可以顯著增大焊縫寬度。當(dāng)母材根部的間隙較大時(shí)，可適當(dāng)降低電弧電壓，同時(shí)焊接速度也應(yīng)適當(dāng)降低。Φ1.0mm焊絲采用機(jī)器人焊接方式，焊接電壓一般范圍為15V～25V。

（4）焊接速度。焊接速度應(yīng)能滿足不同種類鋼材對(duì)焊接線能量的要求。自動(dòng)焊時(shí)，Φ1.0的焊絲通常使用的焊接速度為400mm/min～1000mm/min。

（5）氣體流量。Φ1.0的焊絲，氣體流量一般為10L/min～25L/min;當(dāng)焊接速度較快時(shí)，氣體流量可適當(dāng)加大。

7 焊接缺陷

常見焊接缺陷有氣孔、未焊透、焊縫夾渣、燒穿、焊瘤、焊道成型不好等，其中燒穿、焊瘤、焊道成型不好通過外觀檢驗(yàn)即可發(fā)現(xiàn)，而氣孔、未焊透、焊縫夾渣需要通過射線檢測(cè)法進(jìn)行分析判定。產(chǎn)生不良的原因有氣體不純、氣管破裂、氣路有水份、焊絲原因、焊道上有水分、焊速不勻/太小、焊槍位置偏、氣體流量小、焊速慢、溫度高或電流大等。針對(duì)不同原因采取不同防治方法，具體有檢查氣路，焊絲包裝、存放應(yīng)防潮，焊縫區(qū)清理干凈，調(diào)整焊槍位置，增加氣體流量，加快焊速，或適當(dāng)減小電流等。

8 補(bǔ)焊工藝

（1）補(bǔ)焊。補(bǔ)焊主要用于補(bǔ)充自動(dòng)焊槍無法到達(dá)的焊接區(qū)域（包括搭接不良），以及由各種因素引起的可以修復(fù)的焊接缺陷，補(bǔ)焊焊接通常采用TIG焊接方式。

（2）焊工。焊工應(yīng)取得與實(shí)際焊接項(xiàng)目相符的焊工技能等級(jí)證書及安全操作證書，焊工工作時(shí)必須穿工作服，戴絕緣手套，穿絕緣鞋。

（3）設(shè)備。1）TIG補(bǔ)焊采用直流非熔化極氬弧焊機(jī)，應(yīng)具有預(yù)先送氣、電流衰減和滯后送氣等各種功能，采用直流反接性進(jìn)行焊接。2）TIG補(bǔ)焊采用直流弧焊機(jī)。3）氬氣為氬氣含量≥99.9%的工業(yè)純氬。4）焊接電流為60A～150A。

（4）操作規(guī)定。1）焊接區(qū)應(yīng)注意防風(fēng)，風(fēng)速≤1.0m/s，以防影響氬氣保護(hù)效果和焊接質(zhì)量。2）對(duì)于氣孔、裂紋、焊瘤，焊穿較為嚴(yán)重的缺陷，應(yīng)先將焊道打磨干凈，再補(bǔ)焊。3）對(duì)于間隙較大或者難以修復(fù)的焊縫應(yīng)先修整然后再焊接，嚴(yán)禁在間隙內(nèi)添加任何塞物。

（5）焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。焊縫首先應(yīng)滿足氣密標(biāo)準(zhǔn)，其次應(yīng)滿足產(chǎn)品機(jī)械性能滿足的要求。焊縫表面不允許存在裂紋、氣孔、縮孔、焊穿、焊瘤、未熔合、未焊透和連續(xù)咬邊等缺陷。焊縫內(nèi)部母材熔深Pn>0.3mm。焊腳長(zhǎng)度L>1.4t，焊縫厚度d>t。

9 總結(jié)

本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)薄板不銹鋼焊接工藝、焊接熔深、焊接缺陷及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行闡述及分析，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐有一定的指導(dǎo)作用。

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