1、不銹鋼管焊接工藝及熱處理不銹鋼管焊接工藝及熱處理我的鋼鐵2009-02-03 15:10:20國(guó)不銹鋼管熱處理不銹鋼管熱處理國(guó)外普遍采用帶保護(hù)氣體的 無(wú)氧化連續(xù)熱處理爐，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中的中間熱 處理和最終的成品熱處理，由于可以獲得無(wú)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(duì)環(huán)境的污染。根據(jù)目前世界發(fā)展的趨勢(shì)，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(shí)產(chǎn)量為1.0噸以上。可使用的保護(hù)氣體為高純度氫氣、分解氨 及其它保護(hù)氣體。可以配備有對(duì)流冷卻系統(tǒng)，以 便較快地冷卻鋼管。（2）

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(shí)產(chǎn)量約為噸,處理鋼管長(zhǎng)度可達(dá)40米，也可以處理成卷的毛 細(xì)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(yùn)行加熱，能以較低的成本 處理優(yōu)質(zhì)小直徑薄壁鋼管，小時(shí)產(chǎn)量約在 0.3噸 以上。不銹鋼焊管工藝技術(shù)一一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(hù)的氬弧焊 具有較好的適應(yīng)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)中得到廣泛 應(yīng)用。焊接速度不高是氬弧焊的不足之處，為提高 焊接速度，國(guó)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

3、生產(chǎn)中應(yīng)用。70年代德國(guó)首先采用多焊炬沿 焊縫方向直線排列，形成長(zhǎng)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。不銹鋼焊管工藝技術(shù)一一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(shù)。其生 產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，使其產(chǎn)品更為廣泛地用于建筑裝 飾、家用器具和機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。高頻焊接具有較電源功率，對(duì)不同的材質(zhì)、

4、 外徑壁厚的鋼管都能達(dá)到較高的焊接速度。與氬 弧焊相比，是其最高焊接速度的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?yàn)楦哳l焊接速度高，給焊管內(nèi)毛刺的去除 帶來(lái)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(shí)，新鋼種的開發(fā)和成型焊 接方法的進(jìn)步，也成功地焊接了鐵素體不銹鋼 AISI409等鋼種。焊管工藝技術(shù)一一合焊接技術(shù)不銹鋼焊管的各種焊接方法均有各自的優(yōu)點(diǎn) 和不足。如何揚(yáng)長(zhǎng)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(duì)不銹鋼焊管質(zhì) 量和生產(chǎn)效率的要求，是當(dāng)前不銹鋼焊管技術(shù)發(fā)

5、展的新趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)近幾年的探索研究，組合焊接工藝已取 得了進(jìn)展，日本、法國(guó)等國(guó)家的不銹鋼焊管生產(chǎn) 已掌握了一定的組合焊接技術(shù)。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(yù)熱加三焊炬氬弧焊、高頻 預(yù)熱加等離子加氬弧焊。組合焊接提高焊速十分 顯著。對(duì)于采用高頻預(yù)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(dāng)，焊接操作簡(jiǎn) 單，整個(gè)焊接系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這種組合易于 與現(xiàn)有的高頻焊接設(shè)備銜接，投資成本低，效益 好。TIG焊活性劑對(duì)焊縫成形的影響（1）TIG焊在生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，它可 以獲得優(yōu)質(zhì)焊縫，常用來(lái)焊接有色金屬、不銹鋼、 超高強(qiáng)度鋼等材料。但是 TIG焊存在熔深淺

6、（ 3mm）焊接效率低等缺點(diǎn)，對(duì)于厚板需要開 坡口進(jìn)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(yuǎn)大于熔深 的增加幅度。TIG焊活性劑對(duì)焊縫成形的影響（2）活性化TIG焊方法近年來(lái)引起了世界范圍內(nèi) 的重視。這種技術(shù)是在焊前將焊縫表面涂敷上一 層活性焊劑（簡(jiǎn)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 （最大可達(dá)300%）。對(duì)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(duì)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-TI

7、G焊，可以大大地提高生產(chǎn)率，降 低生產(chǎn)成本，同時(shí)還可以減小焊接變形，具有非 常重要的應(yīng)用前景。A-TIG焊關(guān)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(shù)的重要 性,活性劑的成分和配方在 PWI和EWI都有專 利限制，公開出版物上很少報(bào)道。目前對(duì)A-TIG 焊的研究主要集中在活性劑作用機(jī)理的研究和 活性化焊接應(yīng)用技術(shù)的研究?jī)蓚€(gè)方面。TIG焊活性劑對(duì)焊縫成形的影響（3）目前國(guó)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，

8、但是氯化物的毒性大，不利于推廣和 應(yīng)用。目前國(guó)外焊接不銹鋼、碳鋼等所使用的活 性劑以氧化物為主，而對(duì)于鈦合金材料的焊接其 活性劑中含有一定的氟化物成分。TIG焊活性劑對(duì)焊縫成形的影響（4）單一成分的活性劑對(duì)不銹鋼焊縫成形的影響：（1）對(duì)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(zhǎng)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，在所有 活性劑中，SiO2對(duì)焊縫成形作用效果最大。 活性劑NaF、Cr2O3對(duì)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(méi)有明顯變化。與無(wú)活性劑的焊縫相比，焊道 寬度

9、也沒(méi)有明顯的變化，但弧坑比無(wú)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(méi)有明顯變化，與無(wú)活性劑時(shí)相似。但所形成的焊縫表面比較平整規(guī)則，沒(méi)有出 現(xiàn)咬邊現(xiàn)象，比無(wú)活性劑的焊道成形要好。（4）活性劑CaF2對(duì)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(duì)熔深的影響上，與無(wú)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(yīng)的增加。但 是當(dāng)涂敷量達(dá)到一定值時(shí)，熔深增加達(dá)到飽和， 再增加涂敷量，熔深反而下降。TIG焊活性劑對(duì)焊縫成形的影響（5）先進(jìn)

10、的TANDEM高速高效MIG/MAG雙絲 焊技術(shù)該工藝可以焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、 鋁等各種金屬材料，是一種高速高效、應(yīng)用廣泛 的先進(jìn)焊接技術(shù)。高速焊接和高熔敷率焊接是今后焊接技術(shù)的 發(fā)展方向，而MIG/MAG雙絲高速高效焊接又 是熱點(diǎn)之一，它將在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來(lái)越廣泛 的應(yīng)用TANDEM雙絲焊原理TANDEM雙絲焊系統(tǒng)由兩臺(tái)焊機(jī)、兩臺(tái)送絲 機(jī)及一把焊槍等組成，可與自動(dòng)化專機(jī)或焊接機(jī) 器人配套使用。兩個(gè)送絲機(jī)通過(guò)兩根送絲管分別 將兩根焊絲送進(jìn)焊槍中兩個(gè)獨(dú)立的導(dǎo)電嘴，在雙電弧中被熔化，形成一個(gè)熔池。TANDEM雙絲焊的工藝特點(diǎn)1、高性能焊機(jī)，100%暫載率時(shí)的焊接電流 1000A，脈沖電流

11、150OA;2、數(shù)字化雙脈沖電源，可編程，連接 PC機(jī)、 打印機(jī)；3、每根焊絲的規(guī)范參數(shù)可單獨(dú)設(shè)定，質(zhì)材、 直徑也可以不相同；4、每根焊絲的送絲速度可達(dá) 30m/min;5、大大提高熔敷效率和焊接速度；6、在熔敷效率增加時(shí)，保持較低的熱輸入；7、電弧穩(wěn)定，熔滴過(guò)渡受控；8、焊接變形小；9、飛濺小；10、焊接數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理；11、使用標(biāo)準(zhǔn)氣體，耗氣量少；12、使用范圍廣，生產(chǎn)率高。304不銹鋼焊接工藝實(shí)際上就是不銹鋼焊接工藝。焊道背面充氬，小 電流（比碳鋼、合金鋼要小，一般焊接電流在60左右），短電弧（電弧電壓在10V以下），焊 接過(guò)程擺動(dòng)要利用鋸齒形擺動(dòng)方式，層間溫度盡 量地，焊縫顏色以白黃為標(biāo)準(zhǔn)，氬弧焊焊槍角度 于前進(jìn)方向成90度及以下角度，對(duì)口間隙控制 在2mm左右。904L不銹鋼焊接工藝9 0 4 L不銹鋼焊接工藝方法，屬于低碳雙 相奧氏體不銹鋼焊接工藝。它采用手工鎢極wiki 氬/wiki弧焊焊接和在焊縫表面進(jìn)行酸洗鈍化 處理兩大步驟。首先將準(zhǔn)備焊接的接頭處理好， 采用與904L同種材質(zhì)的焊絲做的填充金屬， 一面施焊一面用冷水澆焊縫，焊接溫度控制在8 0C以下，焊接速度在4 55