不锈钢材料的高效率焊接工艺研究

随着我国工业技术的飞速发展,人们对于工业产品的质量要求越来越高,不锈钢材料作为一种优质工业用材,在工业生产过程中应用日益广泛。本文以国标304奥氏体不锈钢作为焊接母材,采用了数值模拟与实验相结合的方法,系统的对不锈钢材高效TIG焊接的新工艺进行研究,希望能够达到推广这一焊接技术的目的,并为我国不锈钢材料的焊接工艺的提高提供一定的理论基础。

1常见的不锈钢材料

通过分析发现,现阶段我国广泛应用的不锈钢材料的焊接是0Cr18Ni9奥氏体不锈钢。根据相关资料显示,这一种钢材由于具有奥氏体结构,导致这一种钢材并不能够通过热处理的方法进行相应的强化。工业生产的过程中主要采用的是冷变形的方式进行这一钢材的强化。同时,这一种钢材具有较多的优势,例如,奥氏体结构不仅仅具有良好的冷热加工相关的性能,这一种钢材并没有磁性,还具有较为良好的低温性能。0Cr18Ni9奥氏体不锈钢作为一种耐热性材料,在日常生产与生活的过程中,应用十分的广泛,例如,食品加工行业以及化工设备。

1.1 304不锈钢板

在日常生产与生活中,304不锈钢板应用较为广泛,其实这一钢材就是上文所指的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢。这一种钢材在工业生产的过程中发挥着十分关键的作用。这一种钢材不仅仅耐蚀性较好,同时还具有较好的耐热性。在生产加工的过程中,对于冲压、弯曲等工艺适应性较好,不会出现热处理硬化这一问题。

1.2 304L

在这我们所指的304L就是国标的00Cr19Ni10低碳钢材。在普通条件下,这一种钢材的耐蚀性与304钢十分的相似。但是,当这一钢材进行焊接加工之后或是进行一定的处理之后,对于晶界的腐蚀耐受能力较强。即使没有经过热处理,这一钢材也能够保持相应的耐蚀性。一般来说,这一钢材的使用温度为-196℃~800℃。这一钢材的主要应用范围为石油、煤炭以及露天环境的工业生产。

1.3 304H

在这我们所指的304H就是国标的00Cr19Ni10耐热钢材。这一种钢材的类型也属于奥氏体不锈钢。从其性质上来讲,这一种钢材的耐蚀性与相应的焊接性能都相对来说较强。同时,这一钢材的热强性能较好,主要应用于大型的蒸汽管道、再热器以及交换器等方面的生产。

1.4 304N

304N是在奥氏体的基础上加入了N的不锈钢材料。通过分析发现,从其制作的角度上来讲,这一种钢材在一定程度上减少了MnS这两种元素,同时,还增加了氮元素进一步提高其塑性,同时,这一种钢材的强度有所增加,能够较好地改善其焊接缝隙的腐蚀问题。

2焊接方式

为了进一步促进我国的不锈钢材料的焊接工艺效率的提高,以钨极惰性气体保护焊接进行焊接方法方面问题的探索以及分析,其主要内容如下。

2.1钨极惰性气体保护焊接

钨极惰性气体保护焊接,简称TIG,这是一种非熔化气体进行保护的焊接方法。通过分析发现,这一种焊接方法的过程较为稳定,对于焊接面的保护效果相对来说较好,因此,十分适用于不锈钢材料的焊接,并被广泛的应用到工业生产过程中去。但是,通过分析发现,传统的钨极惰性气体保护焊接这一种方法在日常生产与生活应用过程中存在一定的问题,例如,焊接不够深、覆盖的效率较低以及效率不高等问题,这在一定程度上影响到不锈钢产品的生产以及使用。

2.2钨极惰性气体保护焊接发展研究

20世纪60年代的时候,国外电焊专家Paton在传统焊接的技术上进行研究,进而提出了活性剂涂覆TIG焊接方法。这一种改良型的焊接方法能够将其效率提高3倍。除此之外,其他国家也对这一技术进行研究,但是由于存在着各种干扰因素,导致人们对于这一机理的认识并不是十分深刻。

3方法以及结果

3.1实验方法

选用国标3 0 4奥氏体不锈钢作为焊接试板,尺寸选用1 00*50*1 0(单位:mm)的不锈钢板。化学组分选用:C-0.06Si-0.44Mn0.96Ni-8.19Cr-18.22P-0.027S-0.001O-0.0038Fe余量。实验开始前,利用80#砂纸轻微打磨试件板并用酒精进行洗涤,清理杂物表面的杂质,采用直流反接(DCENTIG焊接工艺,然后选用含有2%ThO2W电极,电极尖角度数选用60°,直径选用1.6mm。在焊接结束之后,可以取前后的样品进行分析,同时,对熔池的外貌、深度、宽度等进行测量。除此之外,还应该利用显微镜进行焊接面的分析,进而获得相应的实验结果。

3.2结果分析

通过实验结果的分析我们可以发现,TIG涂覆焊接法能够提高不锈钢焊接的整体质量,同时,由于加入了相应的活性元素,进一步提高了焊接效率,对于不锈钢材料的应用具有十分关键的推进作用,因此,我们要重视这一焊接技术的推广以及应用。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|不锈钢换热管

文章地址:http://www.mengtubxg.com/Info/View.Asp?Id=1114

版权所有 © 转载时必须以链接形式注明作者和原始出处

我们需要您的支持与分享

分享到:

相关新闻

    没有资料
手游无限元宝