不锈钢焊接工艺要点和注意事项和计算方法(续).doc

不锈钢焊接工艺要点和注意事项（续）不锈钢焊接工艺要点和注意事项（续）不锈钢最常用的焊接方法是手工焊（不锈钢最常用的焊接方法是手工焊（MMA）） ，其次是金，其次是金属极气体保护焊（属极气体保护焊（MIG/MAG）和钨极惰性气体保护焊）和钨极惰性气体保护焊（（TIG） 焊前准备：焊前准备：（1）4mm 以下的厚度不用开破口，直接焊接，单面一次焊透2）4 到 6 mm 厚度对接焊缝可采用不开破口接头双面焊3）6 mm 以上，一般开 V 或 U，X 形坡口其次：对焊件，填充焊丝进行除油和去氧化皮以保证焊其次：对焊件，填充焊丝进行除油和去氧化皮以保证焊接质量焊接参数：包括焊接电流，钨极直径，弧长，电弧电压，焊接速度，保护气流，喷嘴 直径等1）焊接电流是决定焊缝成形的关键因素通常根据焊件材料，厚度，及坡口形状来 决定的2）焊极直径根据焊接电流大小决定，电流越大，直径也越大3）焊弧和电弧电压，弧长范围约 0.5 到 3mm，对应的电弧电压为 8~10V4）焊速：选择时要考虑到电流大小，焊件材料敏感度，焊接位置及操作方式等因素 决定1 手工焊（手工焊（MMA）：）：手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法。

电弧的长度靠人的手进行调节，它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小同时，当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材 料这种焊接方法很简单，可以用来焊接几乎所有材料对于室外使用，它有很好的适应 性，即使在水下使用也没问题在电极焊中，电弧长度决定于人的手：当你改变电极与工 件的缝隙时，你也改变了电弧的长度.在大多数情况下，焊接采用直流电，电极既作为电弧 载体，同时也作为焊缝填充材料电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成，这层药 皮保护焊缝不受空气的侵害，同时稳定电弧，它还引起渣层的形成，保护焊缝使它成型 电焊条既可以是钛型焊条，也可以是碱性的，这决定于药皮的厚度和成分钛型焊条易于 焊接，焊缝扁平美观，且焊渣易于去除如果焊条贮存时间长，必须重新烘烤，因为来自 空气的潮气会很快在焊条中积聚不锈钢药芯焊丝焊接要点及注意事项：（1）采用平特性焊接电源，直流焊接时采用反极性使用一般的 CO2 焊机就可以施 焊，但送丝轮的压力请稍调松2）保护气体一般为二氧化碳气体，气体流量以 20~25L/min 较适宜3）焊嘴与工件间的距离以 15~25mm 为宜4）干伸长度：一般的焊接电流为 250A 以下时约 15mm，250A 以上时约 20~25mm 较为合适。

2 MIG/MAG 焊接：焊接：这是一种自动气体保护电弧焊接方法在这种方法中，电弧在保护气体屏蔽下在电流 载体金属丝和工件之间稳定发热，机器送入的金属丝作为焊条，在自身电弧下融化由于 MIG/MAG 焊接法的通用性和特殊性的优点，至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法，适 用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料这使得它成为理想的生产和修复的焊 接方法当焊接钢时，MAG 可以满足只有 0.6mm 厚的薄规格钢板的要求这里使用的保 护气体是活性气体，如二氧化碳或混合气体不锈钢 MIG 焊要点及注意事项：（1）采用平特性焊接电源，直流时采用反极性（焊丝接正极） 2）一般采用纯氩气（纯度为 99.99%）或 Ar+2%O2,流量以 20~25L/min 为宜3）电弧长度：不锈钢的 MIG 焊接，一般都在喷射过渡的条件下来施焊，电压要调 整到弧长在 4~6mm 的程度4）防风：MIG 焊接容易受到风的影响，有时微风而产生气孔，所以风速在 0.5m/sec以上的地方，都应当采取防风措施5）防潮：室外焊接时，必须保护工件不受潮，以保持气体的保护效果3 TIG 焊接：焊接：电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生，一般使用的保护气体是纯氩气，送入的焊丝 不带电，既可以手送，也可以机械送，还有一些特定用途则不需要送入焊丝。

被焊接的材 料决定了是采用直流电还是交流电：采用直流电时，钨电焊丝设定为负极，因为它有很深 的焊透能力，对于不同种类的钢是很合适的，但对焊缝熔池没有任何“清洁作用” TIG 焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广，包括厚度在 0.6mm 及其以上的工件， 材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、银、钛和铅 主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件，在较厚的截面上作为焊根焊道使用不锈钢不锈钢 TIG 焊要点及注意事项：焊要点及注意事项：（1）采用垂直外特性的电源，直流时采用正极性（焊丝接负极） 2）一般适合于 6mm 以下薄板的焊接，具有焊缝成型美观，焊接变形量小的特点3）保护气体为氩气，纯度为 99.99%当焊接电流为 50~150A 时，氩气流量为 8~10L/min，当电流为 150~250A 时，氩气流量为 12~15L/min4）钨极从气体喷嘴突出的长度，以 4~5mm 为佳，在角焊等遮蔽性差的地方是 2~3mm，在开槽深的地方是 5~6mm，喷嘴至工作的距离一般不超过 15mm5）为防止焊接气孔之出现，焊接部位如有铁锈、油污等务必清理干净6）焊接电弧长度，焊接普通钢时，以 2~4mm 为佳，而焊接不锈钢时，以 1~3mm 为佳，过长则保护效果不好。

7）对接打底时，为防止底层焊道的背面被氧化，背面也需要实施气体保护8）为使氩气很好地保护焊接熔池，和便于施焊操作，钨极中心线与焊接处工件一般 应保持 80~85°角,填充焊丝与工件表面夹角应尽可能地小，一般为 10°左右9）防风与换气有风的地方，务请采取挡网的措施，而在室内则应采取适当的换气 措施MAG 焊不锈钢的焊接特点焊不锈钢的焊接特点MAG 焊不锈钢一般采用直流电源和反极性连接保护气体不采用纯氩，因为这将引起 电弧不稳和焊缝成形不好通常选用弱氧化性气体保护，如 Ar （1%～5%）O2 或 Ar（5%～10%）CO2焊接厚板时还可以采用 Ar （30%～50%）He 的惰性气体混合物采用氧化性混合气体作为保护气体有如下特点：1）加入少量氧化性气体，能够降低液体金属表面张力，从而能降低射流过渡临界电流， 提高熔滴过渡稳定性2）稳定阴极斑点，由于在熔池上不断生成新的阴极斑点，所以电弧不飘摆，主要落在 熔池上，提高了电弧的稳定性3）由于电弧稳定和提高了熔池金属的流动性，从而改善了焊缝成形，表面美观常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施常见焊接缺陷类型产生原因与防止措施1）焊缝尺寸不符合要求）焊缝尺寸不符合要求角焊缝的 K 值不等—一般发生在角平焊，也称偏下。

偏下或焊缝没有圆滑过渡会引起 应力集中，容易产生焊接裂纹焊条角度问题，应该考虑铁水瘦重力影响问题许多教授 在编写教材注重理论性而忽略实用性焊条角度适当上抬，48/42 度合适另外，在 K 值 要求较大时，尽量采用斜圆圈型运条方法焊缝宽窄不一致：一是运条速度不均匀，忽快忽慢所致；二是坡口宽度不均匀，焊接 时没有进行调整三是在熔池边缘停留时间不均匀所以焊接时焊接速度均匀、考虑坡口 宽度、熔池边缘停留时间合适焊缝高低不一致：与焊接速度不均匀有关外，与弧长变化有关所以采用均匀的焊接 速度、保持一定的弧长，是防止焊缝高低不一致的有效措施弧坑：息弧时过快与焊接电流过大、收弧方法不当有关平焊缝可以采用多种收弧 方法，例如回焊法、画圈法、反复息弧法立对接、立角焊采用反复息弧法，减小焊接电 流法焊缝尺寸不符合要求，在凸起时应力集中，产生裂纹；在焊缝尺寸不足时，降低承载 能力；所以在焊接前尽量预防，在焊接中尽量防止，在焊接以后及时修补，保证焊缝尺寸 符合施工图纸要求2）夹渣）夹渣夹渣是非金属化合物在焊接熔池冷却没有及时上浮而被封闭在焊缝内，所以与清渣不 够、打底层、填充层的成型太差、焊条角度没有进行调整而及时对准坡口两个死角，焊接 速度过快、焊接电流过小、非正规的运条方法，没有分清铁水与熔渣，保持熔池的净化氛 围。

平对接采用合适推渣动作，分清铁水与熔池，焊条角度特别重要最容易产生夹渣的部位是：平对接各层、填充层与打底层结合部的两个死角，横对接 打底层、填充层的最上部的夹角，仰对接的坡口边缘实际就是焊缝成型没有实现略凹、 或平，而特别容易形成过凸的成型所致夹渣降低焊缝有效截面使用性能，容易产生裂纹等其他缺陷，影响焊缝的致密性3）未焊透与未熔合）未焊透与未熔合未焊透一般产生在坡口根部，与埋弧焊偏丝、焊接电流过小、焊接速度快、坡口角度 过小、反面清根不彻底未熔合一般产生在坡口边缘，与电弧在坡口边缘停留时间短、清 渣不够、焊接电流过小、焊接速度过快有关未焊透在 X 光底片上呈现一道黑直线，未熔 合表现为断续的黑直线未焊透与未熔合都是不能允许的焊接缺陷，降低结构力学性能，特别是在冲击载荷、 动载荷作用下会产生结构断裂4）咬边与漏边）咬边与漏边如果焊接电弧在坡口边缘停留时间过少而没有及时进行铁水的补充，留下的缺口就是 咬边所以焊接电弧一定在坡口边缘多做停留，焊接电流适当减少、焊条角度随焊条摆动 而正确调整，让焊接电弧轴线始终对准坡口两边的夹角，特别是盖面层非常重要如果焊接电弧没有到达坡口边缘，焊缝容易产生不是咬边而是漏边。

所以防止漏边产 生最重要的是焊接电弧一定过坡口边 1-2mm，稍作停留，防止咬边产生5）气孔的种类、产生原因与防止措施）气孔的种类、产生原因与防止措施定义：气孔是焊接熔池凝固时没有及时析出而残留在焊缝中形成的空穴类型：一般容易产生氢气孔、氮气孔、co 气孔单个气孔、密集气孔、链状气孔、缩 孔等类型气孔的判别：H 气孔一般产生在焊缝表面，断面为旋涡状，表面为喇叭型，CO 气孔沿 结晶方向分布N 气孔分布焊缝表面，蜂窝状出现原因与防止措施：焊条种类不同，产生气孔倾向不同，碱性焊条容易产生气孔，特别 是对油、锈、水敏感，焊条要进行烘干，保温 2 小时，一次领用量不超过 4 小时，采用保 温桶焊缝与坡口要求打磨干净，短弧焊接，引弧与息弧特别注意避免气孔产生焊接方法不同注意气孔产生类型不同CO2 焊经常产生的 N CO H 气孔，但是最容易 产生的是 N 气孔气焊容易产生 CO 气孔与气体流量、气体纯度、电弧电压、焊接速度 等有关埋弧焊容易产生气孔与焊接速度有关缩孔是息弧时产生的一种特殊气孔，与收弧速度过快熔池失去保护形成特别是海上 平台焊接用焊条容易产生采用清理坡口与焊缝、焊接电流合适、短弧、采用反复息弧法， 而且采用较快的频率才能防止。

6）裂纹）裂纹焊接裂纹是焊缝中不能允许的焊接缺陷可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹与层状撕 裂等热裂纹与冷裂纹的不同之处：产生的时间与部位不同：热裂纹一般产生在焊接过程中， 焊道上，冷裂纹一般产生在焊接以后，乃至数年，焊道到母材延伸形成形状与颜色不同： 热裂纹一般是沿晶间开裂呈锯齿形，有氧化色彩；冷裂纹是沿晶间与晶内开裂，呈曲折形 状，没有氧化色彩，呈现金属光泽裂纹产生与金属种类有关：一般低碳钢不容易产生裂纹，包括热裂纹与冷裂纹低合 金高强度钢容易产生冷裂纹，对热裂纹敏感性小不锈钢恰恰相反，特别容易产生热裂纹， 而对冷裂纹敏感性小裂纹产生与金属焊接性有关金属焊接性越好，越不容易产生裂纹焊接性越差，容 易产生裂纹例如铸铁、铜合金防止方法：针对不同的金属焊接采用不同的焊接方法、工艺措施例如焊接 Q345 采 用合适焊接线能量、预热、保持层间温度、焊后热处理等措施防止冷裂纹产生；而在焊接 不锈钢时，则采用限制焊接电流等焊接工艺规范，采用小摆动、控制层间温度，采用退火 焊道布置、敲击、防止弧坑裂纹与结晶裂纹一般来说防止热裂纹的措施是：采用含硫量≤0.030% 含碳量≤0.15% 含锰量≤2.5%的、 加入 TI LV 的变质剂、形成双相组织的焊丝与焊条；严格控制焊接工艺参数，选择合适的 焊缝成型系数，合理的焊接顺序与方向，采用小电流与多层多道焊等工艺措施，采用预热 与缓冷等减少焊接应力的方法。