不锈钢焊接——挑战、方法和最佳实践

不锈钢大多数行业所使用的是一种广泛使用的金属由于其证明耐用性、耐蚀性和美感。股票类似的属性碳钢但至少10.5%的铬含量添加耐腐蚀。

让我们探索焊接不锈钢的独特特点最大化其总体的结果。

焊接不锈钢的挑战

特别是不锈钢焊接,在焊接提供了一个独特的挑战的机械性能。它的各种等级和类型(如奥氏体、铁素体、马氏体、precipitation-hardened双,等)添加一个额外的复杂性。

让我们探索一些的挑战在焊接不锈钢和学习如何克服它们。

翘曲和开裂

不锈钢具有低导热系数、高热膨胀,使它容易翘曲和开裂。过多的热量输入在焊接或温度的快速变化使金属在压力下,导致变形当它冷却下来。

有几个方法可以防止翘曲和开裂,其中之一是通过使用低热量输入。虽然似乎是合乎逻辑的,它也可能导致焊缝质量差由于不完整的工件之间的融合。所以它是非常重要的在这两个极端之间取得平衡。夹紧另一个解决方案是创建一个散热器的铜或铜缝,吸收多余的热量铜合金。

生锈

不锈钢是已知高耐腐蚀,但余热仍可能产生焊缝生锈。它也可能形式作为填充材料的碳污染热影响区。

选择一个最优的焊接温度和不锈钢填料合金根据工作大大减少了材料形成生锈的风险。

焊接不同的钢

焊接不同金属或各种不锈钢的成绩可能是一个挑战,尤其是如果他们的熔点会远。它可能在有效融合金属造成很大的麻烦。

选择最优焊条焊接不锈钢和另一个合金时是必要的。预热的金属还可以缓解这个问题。

切换工作

不锈钢的低熔点(1375 - 1530°C)比低碳钢(1425 - 1540°C)两者之间切换时可能会有问题。

有毒气体

不锈钢焊缝产生有毒气体的形式六价铬气体。它发展为氧化铬层遭到破坏,可能发生在加热或冷却过程。

一个有效的呼吸面罩结合适当的通风面积确保焊工安全的关键。

不锈钢焊接方法

根据项目的需求,一些焊接过程可以执行加入不锈钢零件。我们会强调一些这些流程,但这不是一个详尽的清单,流程等等离子焊电子束焊接,埋弧焊焊接不锈钢等都完全有能力。

钨极惰性气体保护电弧焊(GTAW)

钨极惰性气体保护电弧焊广泛应用于不锈钢的制造部门,因为它有一个稳定的电弧和过程自动化。触摸过程中,吸收的热量焊接可以精确控制通过脚踏开关或手指控制,减小翘曲的可能性。钨极惰性气体保护电弧焊机也可以交流和直流极性之间切换,同时提供灵活性和便利性。

钨电极惰性气体保护焊不锈钢相当昂贵因为这个过程需要耗材,如保护气体(通常是纯氩)和可选填充棒。选择正确的几何形状和电极的大小取决于预先焊接变量应该被考虑。

MIG焊接(GMAW)

MIG焊接焊接不锈钢是另一个受欢迎的选择。它提供了更快的速度比钨极惰性气体保护电弧焊主要由于其不断fed电极。这种技术的一个缺点是,它看起来顺眼不正常TIG焊接执行。

铁氟龙线班轮的MIG枪允许一个一致的送丝焊接池,防止污染。往后退,惊人的或允许的共同经历一些冷却过程有助于避免翘曲因为不锈钢保持热量。

自动保护金属极电弧焊(SMAW)

Stick-welding不锈钢通常是实际的选择关于成本、可移植性和简单。SMAW几乎可以在任何环境中进行,因此非常适合各种维修工作和焊接不锈钢户外。

厚的不锈钢(超过2毫米)是最适合SMAW因为很难控制热输入,而不是其他的方法。选择电极(典型的成绩:316、308、或312)是一个重要的项目的一部分。当心夹渣的清除焊接后可能有点挣扎。

焊丝电弧焊(FCAW)

熔滴弧焊不锈钢有时优于SMAW因为它通常创建一个更统一的焊缝。FCAW可以执行与保护气体在处理不同材料厚度或要求焊接条件。

10°拖动角焊缝池允许通量上升,给了足够的珠覆盖。

电阻焊

电阻焊(点焊缝焊)不锈钢创建清洁焊接弧焊过程相比,因为它不使用填充材料,没有焊接飞溅的风险。不锈钢的高电阻也是有利的,因为它可以在很短的时间内完成焊接。

优质焊机有足够的输出功率电阻焊接不锈钢必须防止地区接近HAZ畸形。建议有更高的电流和电压值,当焊接不锈钢相比,例如,铜和铝合金由于导电性的差异。

摩擦焊接

摩擦焊接不锈钢、类似于电阻焊接,不使用耗材,一个经济的选择,当几何形状允许一部分。它是最适合焊接奥氏体不锈钢由于其组成(16 - 26%)和镍铬(8 - 22%)。

一些因素需要考虑摩擦压力、燃烧长度和旋转速度。摩擦焊接的一些亚型可能适合特定的应用程序:摩擦处理水电支柱(FHPP),搅拌摩擦焊(FSW)和摩擦焊接。

不锈钢焊接的最佳实践

安全性和准备

制备设备、材料和从事前的工作区域是至关重要的任何一种适合不锈钢焊接过程。准备一个专用的不锈钢钢丝刷金属将减少污染的机会。手套、护目镜和其他防护装备将减少事故的风险,如暴露在烟雾和损伤由于飞溅。

填充金属的选择

选择合适的填充材料根据工作范围是非常重要的。大部分时间它应该匹配等级的不锈钢,实现几乎相同的属性。包括其他的考虑在选择填充材料焊接接头设计、美学和焊缝的整体性能。

参数

一个有经验的焊接供应商理解每一个不锈钢的细节级,可焊金属和焊接方法。它会导致一个更好的选择,当微调参数如电源、火炬角度、旅行速度和沉积速率。有效利用这些焊接参数将有助于实现高质量的焊缝。

保护气体

保护气体的选择等过程米格和钨极惰性气体保护电弧焊从污染保护焊缝池是至关重要的。正确的保护气体成分会降低焊接缺陷的风险,提高焊缝的整体结果。

热输入

考虑焊接项目的变量决定理想的热输入焊接不锈钢。一般来说,焊接电流应小于约20%碳钢来防止腐蚀。