不锈钢薄板的不加丝氩弧焊

不锈钢薄板的不加丝氩弧焊 江西石油化工1998年 不锈钢薄板的不加丝氩弧焊 .{f;25广州石油舡总r一建安公司皇塑堡t?I/ 』7, 军摇,雹罕…坚军描,雹早 mm,采的是不加丝氩弧焊. 前言适用条件为.不加丝氩弧焊只适用于薄板焊接. 对于不锈钢薄板的对接焊,通常均采用背面加 气保护,正面为钨极氩弧焊,焊接材料选用相应的不 锈钢焊丝.该方法虽然熔合良好,但成型较差.究 送丝后熔池内液态金属过 其原因是热输入量过大, 多,在重力作用下,焊缝下堕,形成较差的外观,给焊 后的打磨带来较大的工作量.另外由于温度过高, 表面氧化严重,致使金属表面发黑.然而,许多薄壁 不锈钢食品设备,日用化工设备,不但要求焊缝有较 高的内部质量,而且对外观成型及颜色也有一定的 要求.为解决不锈钢薄板对接焊时成型差和颜色发 黑的问题,采用不加丝钨极氩弧焊新工艺,可以取得 较满意的效果. 1不加丝氲弧焊的特点 1998年5月,我公司为珠江肆酒集团造了一台 3o?的剩酵母罐,其主体材质为SUS~04.壁厚3 ,怍者简介. 何杨松1971年生,助理 工程师.1993年毕业于西安 交通大学机械工程系焊接专 业.现就职于广州石化总厂建 安公司,任容器车间焊接负责 入. 收稿日期:l998—09一l0 对接时为不开坡口的直边对接. 热循环特点:由于是不加丝焊,不需熔化焊丝, 热输入量小,加之两边氩气的保护和玲却作用,表面 氧化不严重. 成型特点:如果工艺不当,操作不熟练,焊缝表 面容易形成凹陷. 2不加丝氲弧焊工艺 2.1接头组对和对接直边的加工 根据板材壁厚,选用不开坡口的直边对接接头 形式.由于是不加丝的焊接,无填充金属加入,为避 免焊后焊缝低于母材,采用不留间隙的密合组对,组 对时还要防止出现棱角度.如图1所示. [二二工二] 密合组对 [二二二] 对接面与板平面不垂直 图1接头组对示意 要保证密合组对,对接直边的加工是关键.直 边采用机械加工,要求保证对接边的平直度和耐接 ? 第4期不锈钢薄板的不加丝氩弧焊?37? 面与板平面的垂直度. 2.2焊接位置设置 不加丝焊普遍存在的问题是产生凹陷.为解决 凹陷问题,除密合组对外,还需将待焊焊缝处于立焊 位置进行施焊,这样既便于两名焊工在两面操作,更 主要的是利用熔化后液体金属的自重将焊缝两面充 满而不致于产生凹陷.这样施焊的结果有可能在收 弧端产生缺损,这时只要局部加丝补平即可. 2.3焊接工艺 2.3.1点固焊 点固焊是组对时起固定作用的.采用加丝焊, 焊丝为ER308L,直径2mm;焊点间距150_n1rIl,焊 点长为lOmrn—l5mm;工艺参数是:焊接电流为 60A-90A,焊接电压为l0v,13v,氩气流量为8 L/rain一10L/min,钨板直径为2.5mm. 2.32施焊工艺 施焊时由两名焊工分别在焊缝两面同位,同向, 同步进行.主操焊工在正面起弧焊接,待焊板材熔 合,但不加丝.副操在反面只负责送氩气进行背面 保护.焊接工艺参数见表1. 表1不加丝焊接工艺参数 为便于比较,同时用加丝的焊接方法施焊了一 块试板S1(不加丝的为S2),焊丝为日本浜北{6j造所 生产的ER308L.焊接工艺参数见表2. 表2加丝焊接工艺参数 焊工焊丝A流毋煮鲁钨极作用 3两种工艺的焊接质量比较 3.1焊缝质量比较 首先在表面颜色上就有差异,加丝焊的焊缝正 反面均较黑,而不加丝焊的焊缝正面颜色较黑,反面 表面为理想的金黄色. sl焊缝断面圈 s2焊缝断面图 图2焊缝断面示意 从焊缝断面图即图2上不难看出,不加丝的s2 明显优于加丝焊的Sl.x射线探伤按JB473o一_94 均评为I级. 3.2焊缝化学成分比较 在两种焊缝部位取样,进行化学成分,分析 结果见表3. 表3焊缝化学成分比较 来样编号C%Si%Mn%P%S%0%Ni% SUS304最小 成分最大 sJ …………… l8.008.0 0.08OJ_002.000.0450.0加加.00lO.50 0.0380.551.530.0290.005l8.588.38 0.0440.591.490.03l0.003l8.8.I4 从表3看出s2虽然设有加丝,无渗台金作用, 但由于电流较小,合金元素烧损并不多,其合金元素 古量完全达到Sus3o4不锈钢标准成分的要求,两 块试板的焊缝化学成分基本一致. 3.3焊接接头金相组织比较 在两块试板的焊缝部位取样.进行微观组织检 查.Sl的金相组织见照片1,S2的见照片2. S1和s2在各区域的组成及晶粒大小均相同: 焊缝均为奥氏体+8铁索体;热影区为奥氏体,晶粒 度4级;母材为奥氏体,晶粒度为6级.说明两堍试 板在焊缝,热影响区以及母材的微观组织组成完全 一 致. ? 38?江西石油化工1998年 照片1S1的盆相组织 照片2s2的金相组织 r0一,_ 露套,. , '.?:.,. ?'?? 誊,拳0?, 母材 3.4机械性能比较高于加丝焊的试板. 对两块试板取样做机械性熊试验,结果见表4. 表4两块试板取样机械性能试验结果4结束语 附注:在常沮下进行,按(l5o__B9附录G试验 实验结果显示,两种焊接方法,其接头机械性能 均达到标准要求,不加丝焊接的试板其强度极限稍 经过一系列的比较.不加丝氩弧焊在一定的情 况下,完全可以代替加丝焊.并有其独特之处.其优 点有以下两点: 1)降低成本,不锈铜焊丝价格昂贵.不加丝焊省 去了大量焊丝.由于外表成形良好,又减少了打磨 焊缝的工作量. 2)改善外观,无论在成形上还是表面颜色上均 优于加丝焊.但该工艺也有一定的局限性,只适合 于薄板的焊接. 参考文献 】堵蜒庭,张其抠耐酸幂锈锕的焊接机械工业出版社 2葛非样焊接工艺及原理中国电力出版牡