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不銹鋼材料的高效率焊接工藝研究

隨著我國工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對于工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高,不銹鋼材料作為一種優(yōu)質(zhì)工業(yè)用材,在工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用日益廣泛。本文以國標(biāo)304奧氏體不銹鋼作為焊接母材,采用了數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,系統(tǒng)的對不銹鋼材高效TIG焊接的新工藝進(jìn)行研究,希望能夠達(dá)到推廣這一焊接技術(shù)的目的,并為我國不銹鋼材料的焊接工藝的提高提供一定的理論基礎(chǔ)。

1常見的不銹鋼材料

通過分析發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段我國廣泛應(yīng)用的不銹鋼材料的焊接是0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼。根據(jù)相關(guān)資料顯示,這一種鋼材由于具有奧氏體結(jié)構(gòu),導(dǎo)致這一種鋼材并不能夠通過熱處理的方法進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)化。工業(yè)生產(chǎn)的過程中主要采用的是冷變形的方式進(jìn)行這一鋼材的強(qiáng)化。同時(shí),這一種鋼材具有較多的優(yōu)勢,例如,奧氏體結(jié)構(gòu)不僅僅具有良好的冷熱加工相關(guān)的性能,這一種鋼材并沒有磁性,還具有較為良好的低溫性能。0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼作為一種耐熱性材料,在日常生產(chǎn)與生活的過程中,應(yīng)用十分的廣泛,例如,食品加工行業(yè)以及化工設(shè)備。

1.1 304不銹鋼板

在日常生產(chǎn)與生活中,304不銹鋼板應(yīng)用較為廣泛,其實(shí)這一鋼材就是上文所指的0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼。這一種鋼材在工業(yè)生產(chǎn)的過程中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。這一種鋼材不僅僅耐蝕性較好,同時(shí)還具有較好的耐熱性。在生產(chǎn)加工的過程中,對于沖壓、彎曲等工藝適應(yīng)性較好,不會出現(xiàn)熱處理硬化這一問題。

1.2 304L

在這我們所指的304L就是國標(biāo)的00Cr19Ni10低碳鋼材。在普通條件下,這一種鋼材的耐蝕性與304鋼十分的相似。但是,當(dāng)這一鋼材進(jìn)行焊接加工之后或是進(jìn)行一定的處理之后,對于晶界的腐蝕耐受能力較強(qiáng)。即使沒有經(jīng)過熱處理,這一鋼材也能夠保持相應(yīng)的耐蝕性。一般來說,這一鋼材的使用溫度為-196℃~800℃。這一鋼材的主要應(yīng)用范圍為石油、煤炭以及露天環(huán)境的工業(yè)生產(chǎn)。

1.3 304H

在這我們所指的304H就是國標(biāo)的00Cr19Ni10耐熱鋼材。這一種鋼材的類型也屬于奧氏體不銹鋼。從其性質(zhì)上來講,這一種鋼材的耐蝕性與相應(yīng)的焊接性能都相對來說較強(qiáng)。同時(shí),這一鋼材的熱強(qiáng)性能較好,主要應(yīng)用于大型的蒸汽管道、再熱器以及交換器等方面的生產(chǎn)。

1.4 304N

304N是在奧氏體的基礎(chǔ)上加入了N的不銹鋼材料。通過分析發(fā)現(xiàn),從其制作的角度上來講,這一種鋼材在一定程度上減少了Mn、S這兩種元素,同時(shí),還增加了氮元素進(jìn)一步提高其塑性,同時(shí),這一種鋼材的強(qiáng)度有所增加,能夠較好地改善其焊接縫隙的腐蝕問題。

2焊接方式

為了進(jìn)一步促進(jìn)我國的不銹鋼材料的焊接工藝效率的提高,以鎢極惰性氣體保護(hù)焊接進(jìn)行焊接方法方面問題的探索以及分析,其主要內(nèi)容如下。

2.1鎢極惰性氣體保護(hù)焊接

鎢極惰性氣體保護(hù)焊接,簡稱TIG,這是一種非熔化氣體進(jìn)行保護(hù)的焊接方法。通過分析發(fā)現(xiàn),這一種焊接方法的過程較為穩(wěn)定,對于焊接面的保護(hù)效果相對來說較好,因此,十分適用于不銹鋼材料的焊接,并被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)過程中去。但是,通過分析發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的鎢極惰性氣體保護(hù)焊接這一種方法在日常生產(chǎn)與生活應(yīng)用過程中存在一定的問題,例如,焊接不夠深、覆蓋的效率較低以及效率不高等問題,這在一定程度上影響到不銹鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)以及使用。

2.2鎢極惰性氣體保護(hù)焊接發(fā)展研究

20世紀(jì)60年代的時(shí)候,國外電焊專家Paton在傳統(tǒng)焊接的技術(shù)上進(jìn)行研究,進(jìn)而提出了活性劑涂覆TIG焊接方法。這一種改良型的焊接方法能夠?qū)⑵湫侍岣?/span>3倍。除此之外,其他國家也對這一技術(shù)進(jìn)行研究,但是由于存在著各種干擾因素,導(dǎo)致人們對于這一機(jī)理的認(rèn)識并不是十分深刻。

3方法以及結(jié)果

3.1實(shí)驗(yàn)方法

選用國標(biāo)3 0 4奧氏體不銹鋼作為焊接試板,尺寸選用1 00*50*1 0(單位:mm)的不銹鋼板;瘜W(xué)組分選用:C-0.06Si-0.44、Mn0.96Ni-8.19、Cr-18.22、P-0.027、S-0.001O-0.0038、Fe余量。實(shí)驗(yàn)開始前,利用80#砂紙輕微打磨試件板并用酒精進(jìn)行洗滌,清理雜物表面的雜質(zhì),采用直流反接(DCENTIG焊接工藝,然后選用含有2%ThO2W電極,電極尖角度數(shù)選用60°,直徑選用1.6mm。在焊接結(jié)束之后,可以取前后的樣品進(jìn)行分析,同時(shí),對熔池的外貌、深度、寬度等進(jìn)行測量。除此之外,還應(yīng)該利用顯微鏡進(jìn)行焊接面的分析,進(jìn)而獲得相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2結(jié)果分析

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析我們可以發(fā)現(xiàn),TIG涂覆焊接法能夠提高不銹鋼焊接的整體質(zhì)量,同時(shí),由于加入了相應(yīng)的活性元素,進(jìn)一步提高了焊接效率,對于不銹鋼材料的應(yīng)用具有十分關(guān)鍵的推進(jìn)作用,因此,我們要重視這一焊接技術(shù)的推廣以及應(yīng)用。

文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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