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不锈钢管焊接工艺及热处理
[我钢铁] -02-03 15:10:20
不锈钢管热处理
不锈钢管热处理国外普遍采取带保护气体无氧化连续热处理炉，进行生产过程中中间热处理和最终成品热处理，因为能够取得无氧化光亮表面，从而取消了传统酸洗工序。这一热处理工艺采取，既改善了钢管质量，又克服了酸洗对环境污染。
依据现在世界发展趋势，光亮连续炉基础分为三种类型:
（1）辊底式光亮热处理炉。这种炉型适适用于大规格、大批量钢管热处理，小时产量为1.0吨以上。可使用保护气体为高纯度氢气、分解氨及其它保护气体。能够配置有对流冷却系统，方便较快地冷却钢管。
（2）网带式光亮热处理炉。这种炉型适合于小直径薄壁精密钢管，小时产量约为0.3-1.0吨，处理钢管长度可达40米，也能够处理成卷毛细管。
（3）马弗式光亮热处理炉。钢管装在连续把架上，在马弗管内运行加热，能以较低成本处理优质小直径薄壁钢管，小时产量约在0.3吨以上。
不锈钢焊管工艺技术——氩弧焊
不锈钢焊管要求熔深焊透，不含氧化物夹杂，热影响区尽可能小，钨极惰性气体保护氩弧焊含有很好适应性，焊接质量高、焊透性能好，其产品在化工、核工业和食品等工业中得到广泛应用。
焊接速度不高是氩弧焊不足之处，为提升焊接速度，国外研究开发了多个方法。其中由单电极单焊炬发展采取多电极多焊炬焊接方法在生产中应用。70年代德国首先采取多焊炬沿焊缝方向直线排列，形成长形热流分布，显著提升焊速。通常采取三电极焊炬氩弧焊，焊接钢管壁厚S≥2mm，焊接速度比单焊炬提升3-4倍，焊接质量也得以改善。氩弧焊和等离子焊组合能够焊接更大壁厚钢管，另外，在氩气中5-10%氢气，再采取高频脉冲焊接电源，也可提升焊接速度。
多焊炬氩弧焊适适用于奥氏体和铁素体不锈钢管焊接。
不锈钢焊管工艺技术——高频焊
高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年历史，但用于焊接不锈钢管却是较新技术。其生产经济性，使其产品更为广泛地用于建筑装饰、家用器具和机械结构领域。
高频焊接含有较电源功率，对不一样材质、外径壁厚钢管全部能达成较高焊接速度。和氩弧焊相比，是其最高焊接速度10倍以上。所以，生产通常见途不锈钢管含有较高生产率。
因为高频焊接速度高，给焊管内毛刺去除带来困难。现在，高频焊不锈钢管尚不能为化工、核工业所接收，这也是其原因之一。
从焊接材质看，高频焊能够焊接多种类型奥氏体不锈钢管。同时，新钢种开发和成型焊接方法进步，也成功地焊接了铁素体不锈钢AISI409等钢种。
焊管工艺技术——合焊接技术
不锈钢焊管多种焊接方法全部有各自优点和不足。怎样扬长避短，将多个焊接方法加以组合形成新焊接工艺，满足大家对不锈钢焊管质量和生产效率要求，是目前不锈钢焊管技术发展新趋势。
经过近几年探索研究，组合焊接工艺已取得了进展，日本、法国等国家不锈钢焊管生产已掌握了一定组合焊接技术。
组合焊接方法有：氩弧焊加等离子焊、高频焊加等离子焊、高频预热加三焊炬氩弧焊、高频预热加等离子加氩弧焊。组合焊接提升焊速十分显着。对于采取高频预热组合焊接钢管焊缝质量和常规氩弧焊、等离子焊相当，焊接操作简单，整个焊接系统易实现自动化，这种组合易于和现有高频焊接设备衔接，投资成本低，效益好。
TIG焊活性剂对焊缝成形影响(1)
TIG焊在生产中已经得到广泛应用，它能够取得优质焊缝，常见来焊接有色金属、不锈钢、超高强度钢等材料。不过TIG焊存在熔深浅(≤3mm)、焊接效率低等缺点，对于厚板需要开坡口进行多道焊。增大焊接电流即使能使熔深增加，但熔宽和熔池体积增加幅度要远大于熔深增加幅度。
TIG焊活性剂对焊缝成形影响(2)
活性化TIG焊方法多年来引发了世界范围内重视。这种技术是在焊前将焊缝表面涂敷上一层活性焊剂(简称活性剂)，在相同焊接规范下，同常规TIG焊相比，能够大幅度地提升熔深(最大可达300%)。对于8mm厚板焊接能够不开坡口一次取得较大熔深或一次焊透，对于薄板能够在不改变焊接速度情况下减小焊接热输入。现在A-TIG焊能够用于焊接不锈钢、碳钢、镍基合金和钛合金等材料。同传统TIG焊相比，A-TIG焊，能够大大地提升生产率，降低生产成本，同时还能够减小焊接变形，含有很关键应用前景。A-TIG焊关键原因在于活性剂成份选配。现在常见活性剂成份关键有氧化物、氯化物和氟化物，不一样材料，其适用活性剂成份不一样。不过因为这种技术关键性，活性剂成份和配方在PWI和EWI全部有专利限制，公开出版物上极少报道。现在对A-TIG焊研究关键集中在活性剂作用机理研究和活性化焊接应用技术研究两个方面。
TIG焊活性剂对焊缝成形影响(3)
现在中国外开发并使用活性剂关键有三种类型：氧化物、氟化物和氯化物。早期由PWI研制用于钛合金焊接活性剂以氧化物和氯化物为主，不过氯化物毒性大，不利于推广和应用。现在国外焊接不锈钢、碳钢等所使用活性剂以氧化物为主，而对于钛合金材料焊接其活性剂中含有一定氟化物成份。
TIG焊活性剂对焊缝成形影响(4)
单一成份活性剂对不锈钢焊缝成形影响:
(1)对于涂敷了SiO2活性剂焊缝，伴随SiO2涂敷量增加，焊道宽度逐步变窄，弧坑变长变窄变深。焊道后部余高变高,在涂敷活性剂和未涂敷活性剂交接处，焊道金属堆积多，在全部活性剂中，SiO2对焊缝成形作用效果最大。(2)活性剂NaF、Cr2O3对焊道成形影响不显著。伴随涂敷量增加，焊缝宽度改变并不大，弧坑也没有显著改变。和无活性剂焊缝相比，焊道宽度也没有显著改变，但弧坑比无活性剂要大。(3)伴随TiO2涂敷量增加，焊道外观改变不大，弧坑没有显著改变，和无活性剂时相同。
但所形成焊缝表面比较平整规则，没有出现咬边现象，比无活性剂焊道成形要好。(4)活性剂CaF2对焊道成形影响较大。伴随CaF2涂敷量增加，焊缝成形变差，弧坑改变不大，焊缝宽度改变不大。但伴随CaF2量增加出现咬边等缺点。(5)对熔深影响上，和无活性剂相比，上述五种活性剂全部能够增加焊缝熔深，而且伴随涂敷量增加，熔深也对应增加。不过当涂敷量达成一定值时，熔深增加达成饱和，再增加涂敷量，熔深反而下降。
TIG焊活性剂对焊缝成形影响(5)
优异TANDEM高速高效MIG/MAG双丝焊技术
该工艺能够焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、铝等多种金属材料，是一个高速高效、应用广泛优异焊接技术。
高速焊接和高熔敷率焊接是以后焊接技术发展方向，而MIG/MAG双丝高速高效焊接又是热点之一，它将在工业生产中得到越来越广泛应用
TANDEM双丝焊原理
TANDEM双丝焊系统由两台焊机、两台送丝机及一把焊枪等组成，可和自动化专机或焊接机器人配套使用。两个送丝机经过两根送丝管分别将两根焊丝送进焊枪中两个独立导电嘴，在双电弧中被熔化，形成一个熔池。
TANDEM双丝焊工艺特点
1、高性能焊机，100%暂载率时焊接电流1000A，脉冲电流1500A；
2、数字化双脉冲电源，可编程，连接PC机、打印机；
3、每根焊丝规范参数可单独设定，质材、直径也能够不相同；
4、每根焊丝送丝速度可达30m/min；
5、大大提升熔敷效率和焊接速度；
6、在熔敷效率增加时，保持较低热输入；
7、电弧稳定，熔滴过渡受控；
8、焊接变形小；
9、飞溅小；
10、焊接数据监控和管理；
11、使用标准气体，耗气量少；
12、使用范围广，生产率高。

304不锈钢焊接工艺

实际上就是不锈钢焊接工艺。焊道后面充氩，小电流（比碳钢、合金钢要小，通常焊接电流在60左右），短电弧（电弧电压在10V以下），焊接过程摆动要利用锯齿形摆动方法，层间温度尽可能地，焊缝颜色以白黄为标准，氩弧焊焊枪角度于前进方向成90度及以下角度，对口间隙控制在2mm左右。

904L不锈钢焊接工艺
９０４Ｌ不锈钢焊接工艺方法，属于低碳双相奥氏体不锈钢焊接工艺。它采取手工钨极[wiki]氩[/wiki]弧焊焊接和在焊缝表面进行酸洗钝化处理两大步骤。首先将准备焊接接头处理好，采取和９０４Ｌ同种材质焊丝做填充金属，一面施焊一面用冷水浇焊缝，焊接温度控制在８０℃以下，焊接速度在４５～５０厘米／分钟以上，焊缝宽深比保持在１．５∶１～２∶１之间，焊件厚度≤１２ｍｍ。然后在焊缝表面进行酸洗钝化处理。其优点是在低温下焊接，９０４Ｌ不锈钢内部不发生分子之间转化，避免了脆性转换现象，也避免了焊接时晶间[wiki]腐蚀[/wiki]、热裂纹等缺点产生，控制了焊件整体变形。可充足发挥９０４Ｌ不锈钢本身抗酸、碱、高温腐蚀本能，大大延长使用寿命。