不锈钢工业管焊接技术要点

作者：恒合信  日期：2021-01-16  来源：  关注：

       不锈钢工业管是在焊管成型机上，将不锈钢板通过几个模具轧制后焊接而成。由于不锈钢的高强度及其结构是面心立方晶格，容易形成加工硬化，因此在工业管成形时：一方面模具要承受较大的摩擦，使模具容易磨损;另一方面，不锈钢板易与模具表面形成粘结(咬合)，使工业管和模具表面产生应变。因此，一个好的不锈钢成型模具必须具有极高的耐磨性和抗粘结(咬合)性能。对工业管模具的分析表明，该模具的表面处理采用超硬金属碳化物或氮化物涂层。

  与传统熔焊相比，激光焊接和高频焊接具有焊接速度快、能量密度高、热输入小等特点。因此，热影响区窄，晶粒长大程度小，焊接变形小，冷成形性能好。厚板的自动焊接和单道焊透容易实现。最重要的特点是工字形坡口对焊不需要填充材料。

  焊接技术主要应用于金属基材料。常用的有电弧焊、氩弧焊、CO2保护焊、氧乙炔焊、激光焊、电渣压力焊等，也可焊接塑料等非金属材料。金属焊接方法有40多种，主要分为熔焊、压力焊和钎焊三大类。

  熔焊是在焊接过程中将工件的接头加热到熔融状态，在无压力的情况下完成焊接的一种方法。在焊接过程中，热源迅速加热熔化两个待焊接工件的接头，形成熔池。熔池随着热源向前移动，冷却后形成连续焊缝，将两个工件连接成一个整体。

  在焊接过程中，如果大气与高温熔池直接接触，大气中的氧气会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮气和水蒸气进入熔池，在随后的冷却过程中还会在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，影响焊缝的质量和性能。

  连接焊接过程中形成的两个相连物体的接头称为焊缝。焊接过程中，焊缝两侧都会受到焊接热的影响，结构和性能会发生变化。这个区域被称为热影响区。在焊接过程中，由于工件材料、焊接材料、焊接电流等的不同，焊接后的焊缝及热影响区可能出现过热、脆化、硬化或软化等现象，从而降低了焊件的性能，降低了焊接性。这就要求调整焊接条件，焊前对焊件的接头进行预热，焊中保温和焊后热处理可以提高焊件的焊接质量。

  压力焊接是使两个工件在压力作用下实现固态原子键合，又称固态焊接。常用的压力焊接工艺是电阻对焊。当电流通过两个工件的连接端时，由于电阻过大，温度升高。当加热到塑性状态时，连接件在轴向压力的作用下成为一体。

  各种压力焊接方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不添加填充材料。扩散焊、高频焊、冷压焊等大多数压力焊接方法没有熔化过程，因此不存在熔焊等有益合金元素燃烧和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接工艺，改善了焊接安全卫生条件。同时，由于加热温度低于熔焊，加热时间短，热影响区小。许多难以通过熔焊焊接的材料通常可以通过压力焊接形成与母材强度相同的高质量接头。

钎焊是用比工件熔点低的金属材料作为焊料，将工件和焊料加热到比焊料熔点高、比工件熔点低的温度，用液体焊料润湿工件，填充界面间隙，用工件实现钎焊实现焊接的原子间相互扩散的方法。