TIG焊接不锈钢薄板

1、鹄极氮弧焊在不锈焊钢薄板接中的应用一、不锈钢薄板的焊接工艺性分析焊接 lmm 以下不锈钢薄板， 由于其自身拘束度小， 导热系数小 （约为普低钢 的 1/3） ,但线膨胀系数较大，当焊接时温度变化较快，则产生的热应力比正常温 度下时存在的应力大得多，很容易出现常见的焊接烧穿和焊接变形（大多为波浪变 形）等缺陷。如何防止出现上述缺陷，并获得外形美观的焊缝，是以下重点要讨论的问 题。1、焊接熔池受力状况熔池主要受到的作用力有：电弧的总作用力 P;熔池金属的重力 Q：熔池金属 表面张力 F。当熔池金属体积质量和熔宽一定时，熔池深度取决于电弧力 P 的大 小，而熔深和电弧力乂与焊接电流密切相关，熔宽则由

2、电弧电压决定。随着熔池金 属的体积增大，表面张力 F 也随着增大，造成表面张力不能平衡电弧作用力 P 和熔 池金属的重力 Q，此时熔池金属会下淌，造成熔池烧穿。由此可见，电弧总作用力 P 和熔池金属的重力 Q 是使熔池烧穿的力，而表面张力 F 是阻止熔池下塌或烧穿的 力。为使薄板焊接不致于烧穿，则必须想办法提高金属熔池的表面张力 F,而要提 高表面张力 F,就必须控制熔池的热输入，即热输入量。2、工件的焊接变形不锈钢薄板拘束度较小，在焊接过程中受到局部的加热、冷却作用，形成了 不均匀的加热、冷却状态，这时焊件会产生不均匀的应力和应变，焊缝的纵向缩短 对薄板边缘的压力超过一定数值时，即会产生较严

3、重的波浪式变形，影响丄件的外 形美观。3、解决不锈钢薄板在焊接时产生的过烧（烧穿）、变形的主要措施（1） 严格控制焊接接头上的热输入量，选择合适的焊接方法和工艺参数（主 要有焊接电流、电弧电压、焊接速度）。（2） 装配尺寸力求精确，接口间隙尽量小。间隙稍大容易烧穿，或形成较大 的焊瘤。（3） 必须采用精装夹具，要求夹紧力平衡均匀。综上所述，焊接不锈钢薄板时关键要注意的问题是：严格控制焊接接头上的 热输入量，力求在能完成焊接的前提下尽量减小热量输入，从而减小热影响区，避 免上述缺陷的出现。二、鹄极氮弧焊在不锈钢薄板焊接中的应用技术要领1、TIG 焊接的工艺技术要领(1)焊机及电源极性的选用。 焊

4、接 lmm 以下的不锈钢薄板可作如下选用： 厚 度0. 5mm 时，选用 NSA4300 型焊机；厚度0. 5mm 时可在焊接回路中接入脉冲焊 断续器(也可以用直流弧焊电源改装)。TIG 焊可分直流和交流脉冲两种。直流脉冲 TIG 焊主要用于焊接钢、软钢、 耐热钢等；交流脉冲 TIG 焊主要用于焊接铝、镁、铜及其合金等轻金属。交、直流 两种脉冲都采用陡降特性电源。TIG 焊焊接不锈钢薄板通常采用直流正接法。(2)主要技术参数。用 TIG 焊焊接不锈钢薄板时的丄艺参数见下表 1：表 1TIG 焊接不锈钢薄板工艺参数板厚(mm)钩极直径(mm)电流(A)电压(mm)焊丝(mm)磚极伸长(mm)氮气

5、流量(L/min)喷嘴(mm)0. 3110-1510-151.23-46-8120.6120-2515-201.23-46-8120.81.640-5020-251.63-46-8121.02.050-6025-301.63-46-812(3)引弧、定位焊。引弧形式有非接触式和接触式的短路引弧两种：前者电 极不与工件接触，既适于直流也适于交流；后者仅适于直流焊接。采用短路方法引 弧时，不应在焊件上直接起弧，因易产生夹钩或和工件粘接，电弧也不可能立即稳 定，电弧容易击穿母材，所以应采用引弧板装置，在引弧点旁放一块紫铜板，先在 其上引弧，待磚极头加热至一定温度后再移至待焊部位。在实际生产中，TI

6、G 焊常用引弧器引弧，在高频电流或高压脉冲电流的作用 下，使氨气电离而引然电弧。定位焊时，焊丝应比正常焊时采用的焊丝细，因点焊 时温度低、冷却快，电弧停留时间较长，故容易烧穿。进行点固定位焊时，应把焊 丝放在点焊部位，电弧产生稳定后再移到焊丝处，待焊丝熔化并与两侧母材熔合后 再迅速停弧。2、正常焊接在一般情况下，用普通 TIG 焊进行薄板焊接时，通常电流均取小值，当电流 20A时，易产生电弧漂移，阴极斑点温度很高，会使焊接区域产生发热烧损和发 射电子条件变差，致使阴极斑点不断跳动，很难维持正常焊接。而采用脉冲 TIG 焊 后，峰值电流可使电弧稳定，指向性好，易使母材熔化成形，并循环交替，确保焊

7、 接过程的顺利进行；同时能得到性能良好、外形美观、熔池互相搭接良好的焊缝。（1）正常焊接时可采用1.6 焊丝，先在定位点起弧，待焊点熔化并与工件 两侧熔合后再送入焊丝，焊丝始终跟随熔池，焊枪的喷嘴与焊件表面构成 80。角左 右，焊丝与焊件表面夹角为 10。 左右为宜， 在不妨碍视线下， 尽量采用短弧焊接以 增强氮气保护效果，同时应注意观察熔池的大小，焊速应先稍慢后快，焊枪通常不 摆动；焊速和焊丝应根据具体情况密切配合，尽量减少接头；焊缝长度一次性不宜 焊接过长，否则会因过热而形成塌陷甚至烧穿，此时就算补焊完整，Cr Ni 等元 素大量烧损，对材料耐蚀性非常不利。若中途停顿后再继续施焊时，要用电

8、弧把原熔池的焊道重新熔化，形成新的 熔池后再加焊丝并与询焊道重叠 3-5mmo 在重叠处要少加焊丝，使接头处圆滑过 渡，氨气纯度应在 99. 6%以上、流量应保持在 6-8L / min,流量过大时，保护层会 产生不规则流动，易使空气卷入，反而降低保护效果，所以气体流量也要选择合 适。不锈钢的焊缝颜色与保护效果见表 2。表 2 不锈钢的焊缝颜色与保护效果焊缝颜色银白、金黃色蓝色红灰色灰色黑色保护效果最好良好尚可不良最坏（2） 焊接过程中，在焊接电流一定条件下，焊接速度与焊接热输入成反比.当 焊接速度过大时，焊接热输入小，易产生未焊透咬边等缺陷，达不到单面焊双面的效 果；当焊接速度过小时， 焊接

9、热输入大,会造成焊接熔池过烧其至烧穿因此， 焊接速 度必须有.一个合适的范围，试验得知，当焊接电流为 50-60A,焊接速度 0. 60-0. 63m/min 较为理想。（3）压板的选择，压板间距与不锈钢厚度有关，钢板越薄压板间距要求越 小，如压板间距过大， 焊接过程中会使钢板产生变形， 易产生烧穿缺陷,但压板间距也 不能太小，否则喷嘴无法靠近熔池，会使氮气保护效果变差，经过多次试验证明，当气 压琴键式夹具压板间距调为 11 - 12mm 时，焊接效果较好.（4）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。为使氮气很好地保护焊接熔池， 和便于施焊操作， 钩极中心线与焊接处

10、工件 一般应保持 8085。角，填充焊丝与工件表面夹角应尽可能地小，一般为 10左 右。（5） 焊接结束时，如果收弧方法不正确，在收弧时易产生弧坑、裂纹、气孔 以及烧穿等缺陷，因此，最好采用引岀板，焊后将引出板切除掉。如没有引出板或 没有电流自动衰减装置的焊机时，收弧时要多向熔池送丝，填满弧坑，然后缓慢收 弧。（6） 焊后变形是精密焊件的一个重要指标，其变形程度与所选的工艺参数、 夹具、散热装置有很大关系。因此，条件许可必须釆用精确的工装夹具，保证焊缝 两侧受力均匀，避免焊缝形成开裂、变形；同时尽量减小热量输入，减少焊接热影 响区，必要时可采取跳跃式焊接和远距离降温法等方式。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。为 使氮气很好地保护焊接熔池， 和便于施焊操作， 钩极中心线与焊接处工件