不銹鋼薄板容器的焊接方法

趙建芳

摘 ?要：隨著我國社會(huì)主義建設(shè)的進(jìn)程越來越快，化工制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也得到了很大的提升，而不銹鋼行業(yè)的市場也得到了壯大，不銹鋼板的生產(chǎn)數(shù)量也在不斷激增，而不銹鋼薄板也得到各行各業(yè)的廣泛使用。而不銹鋼薄板容器的焊接成為整個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中的重要工序和流程，由于不銹鋼薄板容器材質(zhì)的特殊性，所以也決定了其在焊接過程中的加工難度。所以，本文立足于不銹鋼薄板容器的焊接方法，著重講解一下其焊接依據(jù)和焊接工藝。

關(guān)鍵詞：不銹鋼薄板容器;焊接方法

前言：

目前，我國不銹鋼的使用數(shù)量正在逐年的上升，而在所有不銹鋼的使用中更以不銹鋼薄板為最，當(dāng)下不銹鋼薄板的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我國的各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。在所有行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，不銹鋼薄板的焊接工序都是產(chǎn)品生產(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵工序，因?yàn)椋附拥馁|(zhì)量好壞將直接影響到這個(gè)產(chǎn)品的最終質(zhì)量。

1、不銹鋼薄板容器的焊接依據(jù)

1.1母材的焊接性研究

不銹鋼材質(zhì)由于其特殊性所以在任何溫度下進(jìn)行焊接都不會(huì)進(jìn)行相變，所以，這也決定了不銹鋼材質(zhì)在進(jìn)行焊接時(shí)其接頭在焊態(tài)下?lián)碛胁诲e(cuò)的塑性和韌性[1]。所以，由此可以判定出不銹鋼是具有非常好的焊接性的，差不多所有的焊接方式都可以運(yùn)用。所以，不銹鋼的焊接方式運(yùn)用焊條、電弧焊以及埋弧自動(dòng)焊的方法都是可以的。

1.2焊接工藝的判斷

目前，很多不銹鋼制造企業(yè)都具備了相應(yīng)的不銹鋼焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊等相關(guān)優(yōu)質(zhì)的焊接工藝判斷，所以，當(dāng)下對于焊條電弧焊以及埋弧自動(dòng)焊等焊接工藝的加工和使用都是毫無障礙的。

2、不銹鋼薄板容器的焊接工藝

2.1坡口的加工

為了更好的把控焊縫金屬的成分，所以應(yīng)該有效的降低母材在焊縫加工的應(yīng)用比例，為了更好的減少熔合比所以可以運(yùn)用小坡口。

2.2焊材的選擇

焊接材質(zhì)的選擇一般都會(huì)根據(jù)不銹鋼的才質(zhì)、工作需求以及焊接方式來決定，正常來講都會(huì)選擇那些焊縫金屬的成分與母材相一致或者相接近的焊接材料。由于材質(zhì)的成分含碳量對于不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響，所以在選擇材料時(shí)一定要選擇低碳的焊接材料。此外，為了確保所選的材料與料接工藝要求的焊材相統(tǒng)一，所以焊條必須選用A132而焊絲必須要保證是HOCr20Ni10Ti的不銹鋼藥芯，而焊劑則可以使用HJ107。值得注意的是，在焊劑的選擇上也可以使用HJ260，但是經(jīng)過多次的試驗(yàn)證明，使用HJ260焊劑進(jìn)行焊接操作時(shí)，焊道表面的腦渣工作比較困難，焊接過后還需要砂輪的打磨保證焊縫表面，而經(jīng)過打磨后的焊接縫外觀嚴(yán)重的影響了美觀。而使用HJ107焊劑進(jìn)行溫度較高的電弧電壓焊時(shí)，熔深比較淺并且電弧也很穩(wěn)定，所以不會(huì)對焊縫的外觀造成影響，所以焊縫的質(zhì)量也是比較鎬的。除此之外，使用HJ107焊劑的消耗程度也很低并且還容易脫渣，給后期的處理工作也帶來了很多的方便[2]。另外，因?yàn)楹竸┊?dāng)中含有大量的CaF2成分，然后在加工的過程中又添加了冰晶石，所以極大的提升了焊縫的抗氣孔和抗裂紋的能力，所以經(jīng)過綜合的考慮還是使用HJ107焊劑最為合適。

2.3焊接工藝數(shù)據(jù)

由于不銹鋼材質(zhì)的導(dǎo)熱能力非常差，所以過高的熱輸入會(huì)導(dǎo)致焊縫的開裂、開縫現(xiàn)象出現(xiàn)，從而極大的影響了不銹鋼薄板的抗腐蝕性能，也會(huì)導(dǎo)致不銹鋼薄板出現(xiàn)容易變形、接頭力學(xué)性能變差等嚴(yán)重的問題和缺陷。所以，正常來講焊接所需要的熱輸入要遠(yuǎn)低于碳鋼所需，在進(jìn)行破口面焊兩層的時(shí)候，因?yàn)槠驴诔叽巛^小，為了確保能夠焊透，所以可以先用一級鋼直徑3.2的焊條進(jìn)行打底先焊一層，稍后再使用一級鋼直徑4的焊條進(jìn)行蓋面處理，背面的清根處理可以使用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行蓋面焊接。

2.4焊接工藝運(yùn)用的措施

為了更好的預(yù)防在焊接的過程中產(chǎn)生夾渣等缺陷的出現(xiàn)，所以相關(guān)人員一定要把控焊接的變形，而為了避免焊接的變形情況出現(xiàn)，可以運(yùn)用一些小措施。例如，在焊接加工前可以利用鋼絲刷將坡口以及其周邊的2厘米范圍內(nèi)的地方仔細(xì)認(rèn)真的打磨干凈，同時(shí)還要確保車間內(nèi)的清潔工作。在進(jìn)行定位焊接時(shí)，要保證長度在5厘米相隔間距為20厘米。每一層的定位焊接操作完成后都需要待10分鐘，待所以焊縫都完全冷卻后才可以進(jìn)行焊道的清理工作，然后再準(zhǔn)備下一層的焊接工作[3]。在進(jìn)行清根操作前要在焊縫的兩側(cè)20厘米范圍內(nèi)涂抹白粉，這樣的操作用途就是為了預(yù)防清根的時(shí)候的飛濺會(huì)對表面造成腐蝕現(xiàn)象。清根操作完成后，要用角磨設(shè)備將坡口進(jìn)行有效的打磨處理，一定要保證自清根面打磨1毫米以上的深度，直至徹底的清除干凈滲碳層。最后的有效措施就是，焊條在進(jìn)行電弧焊接時(shí)一定不要做橫向的擺動(dòng)動(dòng)作，這樣做的主要目的是為了減少熔池的熱量，以預(yù)防CR等元素被高溫而燒損了。

2.5焊接工件的變形

在焊接的過程中如果受到了局部加熱和冷卻處理，那么就會(huì)產(chǎn)生不均勻的加熱、冷卻現(xiàn)象，從而也會(huì)影響焊件出現(xiàn)不均勻的應(yīng)力以及應(yīng)變。如果焊縫的縱向縮近對薄板的邊緣位置產(chǎn)生的壓力超過了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值后，就會(huì)形成非常嚴(yán)重的波浪式的變形，從而極大的影響了不銹鋼工件的整體外觀質(zhì)量。那么，如果有效的解決不銹鋼薄板在焊接的過程中出現(xiàn)過燒、燒穿以及變形等情況呢？其實(shí)可以有效的運(yùn)用下面幾個(gè)小措施。首先，應(yīng)該嚴(yán)格的把控焊接接頭上的熱量輸入，并且合理的選擇焊接方式和工藝的參數(shù)數(shù)據(jù)。其次，對于不銹鋼薄板的裝配尺寸一定要把控精準(zhǔn)，接口的間隙盡量小一點(diǎn)，如果接口的間隙過大容易出現(xiàn)燒穿或者出現(xiàn)較大的焊瘤情況[4]。再次，在選擇夾具時(shí)一定要選擇精裝的夾具，這樣才能保證夾緊力的平衡。而在焊接不銹鋼薄板的過程中，最主要的還是要重視焊接接頭上的線能量，盡量在能完成焊接的情況下減少熱能量的輸入，有效的避免了出現(xiàn)燒穿、過燒以及變形的情況出現(xiàn)。

3、不銹鋼薄板容器的焊接結(jié)果

不銹鋼薄板容器的焊接結(jié)果應(yīng)該如何檢測，什么樣的不銹鋼焊接結(jié)果是合格的，其實(shí)只要滿足下面的幾個(gè)小要求就可以。首先進(jìn)行外觀的檢查，外觀一定要焊縫成形好、寬度均勻無差別、色澤一致有光澤，并且還要保證不銹鋼薄板的表面沒有裂紋、氣孔以及咬邊等不良情況。其次進(jìn)行無損檢測，無損檢測的正常數(shù)值范圍就是要保證在20%RT，檢測結(jié)果正常都在在11級以上。最后就是要進(jìn)行焊接接頭力學(xué)性能的檢測，通過對產(chǎn)品焊接試板進(jìn)行有效的理化檢測，抗拉強(qiáng)度以及彎曲性能的試驗(yàn)，當(dāng)這些檢測標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)到要求以后，再同時(shí)根據(jù)不透鋼硫酸抗腐蝕檢測方法對產(chǎn)品進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)。如果所以的檢測結(jié)果都達(dá)到了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)以后，那么焊接結(jié)果就是達(dá)標(biāo)的、合格的[5]。

總結(jié)：

對于不同厚度的不銹鋼薄板的焊接工藝也是不同的，所以在進(jìn)行不銹鋼薄板的焊接工作時(shí)，相關(guān)操作人員一定要根據(jù)不銹鋼薄板的厚度有效的選擇焊接工藝。例如，6-8毫米的不銹鋼薄板，就適合運(yùn)用焊條電弧焊搭配埋弧自動(dòng)焊的焊接方式。其實(shí)只要焊接方式選擇正確了，在焊接的過程中也有效的運(yùn)用的相關(guān)措施，那么就會(huì)得到優(yōu)質(zhì)優(yōu)量的焊接接頭。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳金艷，王曉香.不銹鋼薄板容器的焊接方法[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（17）：138.

[2] 李小建.淺談不銹鋼薄板容器的焊接[J].化工裝備技術(shù)，2009，30（02）：69-70.

[3] 張飛.不銹鋼薄板容器焊接變形的控制方法[J].金屬加工（熱加工），2009（06）：41-42.

[4] 張麗萍.不銹鋼薄板的應(yīng)用及焊接[J].甘肅冶金，2006（04）：62-64.

[5] 胡培海.不銹鋼薄板大直徑低溫容器的埋弧自動(dòng)焊工藝[J].油氣田地面工程，2003（05）：54.