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CWE-Blog#071 - 不鏽鋼加工技術與焊接工藝特點

已更新:5天前

不鏽鋼加工中的焊接是一個很常見的加工項目,可以將焊接加工當作一種小型的局部煉鋼過程。有一種是焊接工藝只是熔化開口接頭面的金屬,生成共同的金屬熔池,在冷卻後生成固態的金屬接頭,此類焊接被叫做自熔焊接。另一種技術使用的是比較寬的開口接頭,為填充接頭處,向金屬熔池內加入不鏽鋼。


不鏽鋼加工焊接

在焊接過程中牽涉到鋼液,所以保護熔池表面避免接觸大氣就很關鍵。通過向熔池吹惰性氣體,比如氬氣,可以使得表面生成保護渣,或在使用電阻焊的時候,使用機械壓力排除大氣,以避免與大氣接觸。因為奧氏體不鏽鋼自身所固有的優秀塑性與韌性再加上沒有相變硬化產物,因此其可焊性能非常不錯。同樣的,鐵素體不鏽鋼也擁有很好的焊接性能,不過在材料的焊縫金屬熱影響區厚度大於2.5mm時,會導致韌性不足。因此可用於焊接的鐵素體不鏽鋼只限於薄材。


使用專門焊接技術來避免極高硬度與裂紋擴展所形成的問題可焊接馬氏體不鏽鋼。

不過有些情況例外,通常來講,馬氏體不鏽鋼被認為是不可焊接的。


與焊接鋁材相同,確保不鏽鋼的原有表面非常重要。

因此,在運輸、存儲時要仔細,避免雜物飛濺。

對原有焊接碳鋼的焊工來講,這或許是一種文化衝擊,由於在焊接碳鋼後,假如有電弧點火條或飛濺,用漆蓋住即可。

相同的是,在用鋼絲刷去除銲渣或用噴丸處理工件時,要避免碳鋼對不鏽鋼表面產生污染。




  • 第一種焊接工藝叫做TIG焊,也叫惰性氣體鎢極保護焊,這一種最常用的焊接方式。

它還用於較厚斷面根部焊道的焊接,主焊縫使用堆焊。

這種工藝的熱源是直流電弧,工作電壓是10-15伏,不過電流能夠高達300安,將工件當作正極,焊炬中的鎢極當作負極。

使用惰性氣體通常是氬氣。惰性氣體通過焊炬送入,在電弧四周和焊接熔池上形成屏蔽。

為提高熱輸入,通常向氬內添加5%的氫。


不過,在焊接鐵素體不鏽鋼時,不可以在氬氣內加氫。氣體耗量大概是8-10升/每分鐘。

在焊接過程中除從焊炬吹入惰性氣體外,最好還從焊縫下吹入保護焊縫背面用的氣體。

如有需要,還可向焊縫熔池內填充和被焊奧氏體材料成分相同的焊絲,在焊接鐵素體不鏽鋼時,一般採用316不鏽鋼填料。

  • 第二種是MIG焊,也叫惰性氣體保護金屬極電弧焊,MIG焊接除了使用金屬絲代替焊炬內的鎢電極外。


其餘與TIG焊相同。所以焊絲由電弧熔化,送進焊接區。電力驅動輥依據焊接所需從線軸將焊絲送進焊炬。

熱源也屬於直流電弧,不過極性與TIG焊接時所使用的正好相反。所用的保護氣體也不一樣,要在氬氣內加入1%的氧氣,用來優化電弧的穩定性。

  • 第三種是手工電弧焊,該工藝使用不一樣的辦法來保護焊接熔池,避免其接觸大氣。熱能也是由電弧提供。


與MIG焊相同,電極是自耗電極。金屬電極外由礦物質熔劑包覆,熔劑熔化時生成銲渣蓋住焊接熔池。另外,包覆的熔劑還會釋放出氣體保護焊接熔池,並且還擁有合金元素用來補償合金熔池的合金損失。有時,包覆的熔劑內有著所有合金元素,中部的焊條只是碳鋼。但在使用此類型的焊條時,還要尤其小心,由於所有飛濺都具有軟鋼性質,在使用過程中會導致焊縫發生鏽蝕。





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