不锈钢箱体焊接工艺设计

29/29不锈钢箱体的焊接工艺设计张超【摘要】：本论文主要阐述了不锈钢箱体的装焊工艺难点进行分析，并从焊接方法、焊接参数、装焊顺序等方面进行工艺攻关，确定合理焊接参数和装焊顺序，解决装焊过程中存在的技术难题，确保产品的焊缝质量，【关键词】:焊接设备焊接材料焊接性能力学性能使用性能焊接工艺箱体不锈钢焊接参数焊接方法焊缝质量目录ＴOＣ＼ｈ＼ｚ\t”01，１,02，2，03，3”HYPERLＩNＫ\l＂_Ｔoc2８12342１1＂前言ﻩＰAＧERＥF_Ｔoｃ２８1２34211\h4ＨYPERLＩNK\l＂_Toc２812342１３"1国内外概况ﻩ３４21３\ｈ7ＨYPＥRLＩNＫ\ｌ"_Tｏc２81２34213"2产品情况ﻩＰAGEREF_Tｏc２8123４213\h7ＨYPERLINK\l”_Toc281234２1４”2．1箱体的主要功能 PAＧＥREF_Toc281234214\ｈ７HＹＰERLIＮK\l＂_Toｃ２8１2３4215"2.2箱体材料 PAGEＲEF＿Toc２81234２15＼h8HYＰEＲLIＮK\l”_Toc28123421９”2.3箱体的结构设计 PAＧＥREF_Toc2８1234２１９\h9HYＰERLＩNK３焊接工艺方法ﻩPAGERＥF_Toc281２34225\h12HYPERＬINK\ｌ"_Toｃ2８１234237”4箱体焊接工艺难点 PＡGＥRＥF_Ｔｏｃ2８1234237\h19HＹPERLINK\ｌ”_Tｏｃ28123４238"４．1材料的焊接特点ﻩPAGＥREF_Toc281234238＼ｈ19ＨYPＥRLINＫ5箱体焊接工艺措施ﻩPAGEREF_Ｔoｃ2812３42５0\h2９ＨYPEＲLINK\l”＿Toｃ2812３4251＂5。1焊接参数的确定ﻩＰＡＧEREF＿Toc28123４251＼h2９ＨＹＰEＲLINＫ\ｌ"_Toc281234252”5。2焊接工艺措施 PAGEＲEF_Ｔoc２81234２5２＼h29HYPＥRLINK\l”_Ｔｏc2８１2３４2５3"６焊接工艺方法的确定 PAGERＥF_Toｃ28123４253\h32HＹＰEＲＬINＫ＼l＂_Toｃ２81234２1９”６.1TIG焊工艺 ＰAGＥＲEF_Toc２81234２1９\h9HYPＥRLＩNK\l”_Ｔoc281２3422０＂6.１.1焊接参数 PAＧEＲEＦ_Toｃ2812３422０＼h9ＨYPERLINK6。2．2常见缺陷的产生原因及预防 PＡGEREF_Toc２8１２３4221\h10HYPEＲLIＮＫ\ｌ”＿Tｏc２812３４２19”６.３结论ﻩPＡGEREF_Toc2８12３4219\h9HYPERLＩNK＼l＂＿Toc2812３4２50＂70Cr１8Nｉ9的焊接性分析 PＡGEREＦ_Ｔoc２８１234250＼h29HYＰＥRLINK\ｌ”_Toc28１234２51”7.1焊接性概念 ＰAGEREF＿Ｔoc28１2３４251\h29HＹＰERＬIＮK\l”_Toc28123４25２＂7．２影响焊接性的因素主要有以下几点 PAGEREＦ_Ｔoｃ２８1２34252\ｈ29HYPERＬIＮＫ\l＂_Ｔoc28１２3４2２5”8钨极氩弧焊的技术特点及应用 PAＧＥREＦ＿Toc28１２３４２２５\h１2ＨYＰERLINK\l”_Toc２81２３422６”８.1钨极氩弧焊的原理及设备 ＰAＧEREF_Ｔｏｃ28123422６\h１2HYPEＲLＩNＫ＼ｌ"_Toc2８１2３4２2７”８.2钨极氩弧焊的特点 ３４22７\h12HYＰＥＲLINK\l”_Toｃ28１234２2８＂8．3钨极氩弧焊的分类ﻩPＡＧEREＦ_Ｔｏc２8１2342２8＼h1３HYPＥRLINK\l＂_Tｏc28123４229"8．3。１直流钨极氩弧焊ﻩPAＧEＲEF_Ｔoｃ2８１23４229\h13HYPEＲLINＫ＼l"_Toｃ２8１2３42３０"8。3．2交流钨极氩弧焊ﻩPAＧERＥF_Tｏc2812３4２30\ｈ1４ＨYPERLＩＮＫ\l＂＿Toc281234231”8.4钨极氩弧焊的焊接工艺参数 PＡGEREＦ_Toｃ2８12３4２31＼h14HYＰERLIＮK\l"_Toc2８12342３２"8．５钨极氩弧焊的工艺影响因素 PAGEREF＿Ｔoc２8123４232\ｈ１6HYＰERLIＮK\l”_Toc28１２34233＂８.5．1钨极、喷嘴、焊丝与焊件的相对位置ﻩPＡGＥRＥF_Toc28123423３\ｈ16HYＰERＬINK\l＂_Toc28１2３４２3４"8。5.２焊接规范的影响ﻩPAGEREF＿Toｃ28１23423４\h17ＨYPERＬIＮK\l”＿Tｏc２812３４２3５＂8。6钨极氩弧焊的应用 PAGＥREＦ_Tｏc２８１２３４２３５＼h１7HＹPＥＲLINK＼ｌ"_Ｔoc２８１234236”8.7钨极氩弧焊的安全规程ﻩPAGERＥF＿Toc281２3４2３6\h１７HYPＥRLINK\ｌ"_Ｔｏc２8123４２37"９ＴC2薄板钨极氩弧焊的工艺流程ﻩＰAGEREF＿Toc281２34２37\h19ＨYPERLINK\l＂_Toc281234238”９.1焊前准备 PAGERＥF_Toｃ２8１23４238\ｈ19HYＰEＲLINK9。２ＴC2薄板钨极氩弧焊的焊接工艺ﻩＰAGEREF_Toc28１２３4２41\h20HYＰＥRLINK\l”_Tｏc2812３4２42”9.２.１焊接材料的选择 PＡGERＥF_Tｏc28１234242＼h20HＹＰEＲLINK＼ｌ”_Toc281234２43”9。2.2氩气流量的选择ﻩＰAGＥRＥF_Toc２81２3４243＼h２1HYPＥRＬINＫ\l”＿Toｃ28１２３424４＂9.2.3气体保护ﻩＰAGEＲＥF_Toc28123４２44\h22HＹPＥRＬINK9.２。4焊接工艺参数的选择 PAＧEREF_Tｏｃ2８12３42４５\h２3HYPERＬIＮＫ\l"＿Toc28１234246＂9.2.5TC２薄板钛合金钨极氩弧焊焊缝分布原则 PAGＥRＥＦ＿Toc2812３42４6\h25HYＰERLINK\l"_Ｔoc2812３4２47＂9。2.6TC2薄板钛合金手工钨极氩弧焊焊接工艺卡 ＰAGEＲEF_Tｏc281２３424７\h2６HYPERLINＫ\l”_Tｏc28123４248＂9。2．7ＴC２薄板钛合金手工钨极氩弧焊操作要领ﻩPAGERＥＦ＿Tｏc28１23４248＼h2８HＹPEＲLINK＼l"_Ｔoc281２34２49"９．2。8焊后热处理 PAＧＥＲEF＿Toc281234249＼h２8HＹPＥRLINK＼l"_Tｏｃ2812３4２50”１０钛合金焊接质量检验 PＡGEREF_Toc２812３42５0＼ｈ29ＨＹPERLINＫ\l＂_Toc２８1２342５1"10。1焊缝外观形状及尺寸的检验ﻩPＡGEＲＥＦ＿Toc2８1２３425１\h２9HYPERLINK＼l＂_Toc2８1234252＂10。2焊接缺陷的检验及焊接接头的无损检测ﻩPAＧERＥＦ＿Toc28１234２52\h２9HYPERＬＩNK6结束语 PＡGEＲEF_Toc2８１２3４２５3\h３2HYPＥRLINK\l＂_Toc２8123４254”７谢辞 PAGＥREF_Toc2812３4254＼h33ＨYPERLＩNＫ＼l"＿Toc281234255"8参考文献 PAGEＲEF_Toc2８12３４2５5\h3４前言焊接技术是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术，已经成为金属加工的重要手段之一.随着科学技术的不断发展,焊接技术越来越受到各行各业的密切关注，广泛应用于机械、冶金、电力锅炉和压力容器、建筑、桥梁、船舶、汽车、电子、航空航天、军工和军事装备等产业部门和海洋工程、核电工程、电子技术工程中。随着科学技术的不断发展和各种新材料的不断出现,可以预料，在推动我国的经济建设,国防建设和发展科学事业上，焊接技术起到越来越重要的作用.由于奥氏体不锈钢的特殊的焊接性能，在现代社会中越来越多的地方使用到这种钢，现在奥氏体不锈钢也是我们发展研究的一个方向。未来的时间里对奥氏体不锈钢的开发研究也越来越引起专家们的注意，我们对奥氏体不锈钢焊接的了解也应该越来越重视。奥氏体不锈钢已具备建筑、化工设备材料所要求的许多理想性能,它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续.为使不锈钢在传统的应用中性能更好,一直在改进现有的类型，而且,为了满足高级建筑应用的严格要求,正在开发新的不锈钢.由于生产效率不断提高,质量不断改进,不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一.

上面的分析可以看出目前不锈钢的焊接性是很好的，使用也是越来越广泛的。对于这种不锈钢的焊接技术也越来越成熟起来，但在目前这个阶段我们应用最广泛的还是手工电弧焊。在这样的背景下我选择做这样的课题,既有利于了解目前0Cｒ18Ni9焊接，又有利于了解0Ｃｒ18Ni9焊接的发展方向。ﻫ1。国内外概况：焊接技术是重型机械金属结构设备制造与安装施工的关键工艺技术之一，在工业发达国家重型机械制造业中得到广泛应用。发展至今,我国的重型机械焊接技术与美国（如Ｐ&H公司等）、德国(如西马克公司等）、法国(如奥钢联公司等）、日本(如三菱重工、小松株式会社等）等发达国家间存在很大的差距。目前，这些国家及地区采用焊接结构件的比例日趋增大,其中自动化、机械化的气体保护焊及多丝埋弧焊等高效焊接工艺方法消耗的焊接金属材料约占全部焊材总量的50~70%，其焊接生产采用机械化、自动化、高效的焊接工艺方法，焊接生产效率高、焊接质量好，国际竞争力强。在我国重型机械金属结构行业，气体保护焊、双丝埋弧自动焊、龙门焊机、电渣焊等高效焊接工艺方法在大型金属结构制造企业中的应用日趋增多，高效焊接方法完成的金属结构件已占其总重量的50％~80％左右，在中小型企业中,ＣO2气体保护实芯焊丝、埋弧自动焊等方法也得到一定应用，随着国家重点工程的发展和产品结构的调整，焊接用钢的种类品种也大幅度提高。焊接结构件也以其独特的优势，取代了铆接结构，替代了铸造结构，成为重型机械行业金属结构设备的主导结构。进入2１世纪,我国重型机械行业面临新的挑战和机遇，应彻底改善耗能大、耗材高、效率低、工作环境差和自动化程度低的传统焊接产业,促进焊接技术与产业向着优质、高效、节能、低成本、环境友好方面和自动化方向发展，努力将相对人力资源优势转化为科技竞争优势,促进企业进步和产业升级。2．产品情况:焊接箱体一般比铸造箱体轻，焊接箱体结构简单,生产周期较短，适用于单件批量生产,尤其是大件箱体,采用焊接件可大大降低成本。２.1箱体的主要功能:安全保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响,又保护机器操作者的人身安全,并有一定的隔震、隔热和隔音作用，2。2箱体材料：钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。不锈钢是钢中非常重要的一种,由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现在的各行各业中已经被越来越多的使用。在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中非常重要的一种,在发达国家每年消耗的不锈钢中有７0％的是不锈钢,在我过也达到了65％左右。因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我过的工业话来说已经越来越重要了。常用不锈钢板有：０Cr1８Ni９、1Cｒ18Ni９Ti、１Cr1３、2Cr１3、３Cr13等。2.３箱体的结构设计：箱体的形状和尺寸常由箱体内部零件及内部零件间的相互关系来决定，决定箱体结构尺寸和外观造型的这一设计方法成为“结构包容法”，当然还应考虑外部有关零件对箱体形状和尺寸的要求。机器各部分分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工、装配、调整和休息改善机器造型，协调机器各部分比例,使整机造型美观箱体设计首先考虑箱体内零件的布置及与箱体外部零件的关系满足设计强度和刚度要求对受力很大的箱体零件,满足强度是一个重要问题，对于大多数箱体，评定性能的主要指标是刚度，因为箱体的刚度不仅影响传动件的正常工作，还影响不见的工作精度。散热性能和热变形问题。箱体内零件摩擦发热是是润滑有粘度变化，影响其润滑性能：温度升高是箱体产生热变形，尤其是温度不均匀分布的热变形和热应力,使箱体的精度和强度有很大的影响结构设计合理如支撑点的安排、筋的分布、开孔位置和连接结构的设计等均要有利于提高箱体的强度和刚度，为了改善箱体的强度尤其是箱体壁厚的刚度常在箱壁上增设强筋，若箱体中有中间短轴或中间支承时,常设置横向筋板，筋板的高度H不应超过壁厚的３-4倍，超过此值对提高刚度无明显效果不锈钢箱体外壳坚固耐用，防酸碱，内置挂板，可前后移动，顶部配置吊环,安装运输极为方便，广泛应用于陆用、电站、核电站、船用、石油平台；控制系统等工矿企业，也适用于各类机械控制部分.3。焊接工艺方法：重型机械金属结构行业开始起步一般采用手工电弧焊工艺方法.2０世纪５0年代开始使用埋弧自动焊和电渣焊工艺方法，主要用于一些厚板对接、工型梁及筒体焊接。近年来,一些大型企业通过技术改造，相继应用双丝埋弧焊、双丝窄间隙埋弧自动焊、龙门式焊机、轧辊埋弧堆焊等先进的焊接工艺方法，以满足产品制造技术要求。随着我国大型骨干企业焊接技术改造，气体保护焊工艺方法在重型机械金属结构行业得到广泛的应用。可以说气体保护焊工艺方法伴随着重型机械金属结构行业焊接技术的发展而壮大。我国借助国外气体保护焊成熟技术和生产工艺，形成了我国大型金属结构行业以气体保护焊为主的生产能力,从根本上改变了重型机械金属结构行业的制造技术水平，推动了我国气体保护焊技术的发展.气体保护焊设备、焊材、辅件基本实现国内供给，逐渐形成了我国气体保护焊产业。4.箱体焊接工艺难点各组件的焊缝比较长,均为连续焊缝,焊后要求焊缝不漏。焊缝比较集中，变形较大，内焊缝要求为连续焊缝。4。1材料的焊接特点材料选用0Cr1８Ni9,属于奥氏不锈钢，其热膨胀系数是一般碳钢的１。5倍，但是导热率却只有碳钢的一半.奥氏体不锈钢具有较高的热裂纹敏感性，在焊缝及近缝区都有产生热裂纹的可能。4。2焊接方法的选择奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的熔焊方法都可以用于奥氏体不锈钢的焊接，通常采用焊条电弧焊、手工钨极氩弧焊(TＩＧ焊）、半自动熔化极氩弧焊（MIG焊)或埋弧焊等焊接方法.焊条电弧焊具有适应各种焊接位置与不同板厚的优点，但焊接效率较低。埋弧焊焊接效率高,适合于中厚板的平焊。由于埋弧焊热输入大、熔深大,应注意防止焊缝中心区热裂纹的产生和热影响区腐蚀性的降低。特别是焊丝与焊剂的组合，对焊接性与焊接接头的综合性能有直接的影响.TIG焊具有热输入小，焊接质量优的特点,特别适合于薄板与薄壁管件的焊接。MIG焊是高效优质的焊接方法。对于中厚板采用射流过渡焊接；对于薄板采用短路过渡焊接，对于10~１２mm一下的奥氏体不锈钢,等离子焊接时一种高效、经济的焊接方法。4。3焊接设备的选择：手工电弧焊机,手工钨极氩弧焊机，管道自动钨极氩弧焊机,半自动溶化极氩弧焊机。ﻫ

4．4焊接材料的选择:不锈钢手工电弧焊条,不锈钢氩弧焊丝。５。箱体焊接工艺措施５.1焊接参数的确定该产品打底层采用TIG焊，不填充焊丝进行母材自熔焊接，第二层采用TIＧ焊填充焊丝，盖面层采用MIＧ焊进行焊接,其焊接参数见附表层(道）焊接方法焊丝焊接电流电弧电压/V焊接速度/cm。ｍin﹣¹牌号直径/mm极性电流/A打底层TＩG焊直流正接240-26012－１4８－14第二层H０Cr２ＩNi10２．０160-180８－16盖面层MIG焊1.2１90-21012—２05．2焊接工艺措施各组件焊接完成后，将各组件装配到夹具中,预焊，组装成箱体。由于焊接后存在收缩,因此在焊接前对各组件预留收缩余量3ｍｍ，为的是控制很饥饿变形，保证箱体尺寸及公差要求，装配时,要求该部件的装焊在专用上进行刚性固定,待焊缝冷却后再将箱体从夹具中取下。焊接时，先焊接箱体外侧的断续焊缝，进行加强,然后再焊接箱体内侧的连续焊缝,最后焊接箱体外侧的加强板处的焊缝，由两名焊工从中间往两边分散分段退焊法进行施焊.为保证焊缝的气密性，对箱体内侧的焊缝第一层采用TＩＧ焊自熔，要求不填充焊丝进行自熔焊接,然后再填充焊丝进行焊接，最后采用MIＧ焊进行覆面。焊接过程中要求严格控制层间温度,是其≤60℃.同时在焊接的起弧和收弧处采用起弧板和收弧板等工艺措施,以减少焊接缺陷,保证焊缝的焊接质量，从而保证焊缝的气密性。通过采取以上各项工艺措施，该箱体的焊接变形得到了有效控制,各项尺寸及形位公差均满足了设计要求。经过打压试验，焊缝质量完好，无泄露情况发生,保证了产品焊接质量，６.焊接工艺方法的确定：为既保证质量又提高效率，采用TＩG内、外填丝法焊底层，MAG焊填充及盖面层,使质量、效率都得到保证。在MAG焊过程中,焊丝伸出长度必须小于10mｍ，焊枪摆动幅度、频率、速度及边缘停留时间配合适当，动作协调一致，随时调整焊枪角度，使焊缝表面边缘熔合整齐,成形美观,以保证填充及盖面层质量。ﻫ６．1TIG焊工艺手工钨极氩弧焊（ＴIG焊）6。1.1焊接参数

采用φ2．５ｍm的Wｃe—2０钨极,钨极伸出长度4~6ｍm，不预热，喷嘴直径１2mm，其它参数见表。ﻫＴIG焊工艺参数

6.1.2常见缺陷的产生原因及预防ﻫ（１)未焊透：焊接电流小，根部间隙小，焊接速度过快、焊枪角度不正常等均易产生未焊透的缺陷。根部间隙一定不能小于３.5ｍm，合适的焊接电流和正确调整焊枪角度就可避免产生未焊透.（2）氧化严重：打底焊时，管内充压装置未能起到良好的保护作用，焊缝背面将氧化;焊接过程中对熔池及焊丝端头保护不良，或焊丝表面有氧化杂质也将会氧化严重.充氧装置尽可能与管子对严,不能留有间隙,管子的间隙用耐高温锡油纸贴上，避免焊缝氧化。（3）夹渣、夹钨:焊接过程中，若焊丝端头在高温过程中脱离了氩气保护区,在空气中被氧化，当再次焊接时被氧化的焊丝端头未清理，又送入熔池中,在断口试验中判为夹渣;若钨极长度伸出量过大，焊枪动作不稳定，钨极与焊丝或钨极与熔池相碰后，又未终止焊接,从而造成夹钨。因管子是圆的,焊枪、送丝角度要随时变化,所以手法一定要稳、准,就能避免夹渣、夹钨的现象。（４）内凹：装配间隙小，焊接过程中焊枪摆动幅度大，致使电弧热量不能集中于根部，产生了背面焊缝低于试件表面的内凹现象。电弧热量尽量集中于根部，仰焊部位多给点焊丝可避免内凹。

6。2MＡG焊工艺半自动熔化极氩弧焊(MIG焊）6.2.1焊接参数

喷嘴直径20mm，喷嘴至试件距离6～8mｍ，层间温度≤150℃.焊缝厚度１1ｍm，其它工艺参数见表。

MAG焊工艺参数

6.2.２常见缺陷的产生原因及预防ﻫ(1）氧化:MAG线能量较大,层温较高，或焊丝表面有氧化杂质,都会导致氧化。焊前清理干净，控制层温和用较小的线能量都可避免氧化。

(２）夹渣：焊枪角度不正确,或两边停留时间不够，均容易产生夹渣。6．3结论：该工艺利用ＴIG焊电弧稳定,控制性好，质量优的特点进行底层焊接，再用MＡＧ焊进行全位置填充及盖面层焊接,已在某产品生产中推广应用，这一高质量及高效率相结合的工艺值得在不锈钢箱体焊接中推广使用。７.ＯＣr１8Nｉ9的焊接性分析ﻫ7.１焊接性概念:GB／T３375—9４《焊接术语》中注明：“材料在限定的施工条件下,焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。它包括两方面的内容：其一是焊成的构件符合设计要求；其二是满足预定的使用条件,能够安全运行。

根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为:

（1）工艺焊接性（2）使用焊接性ﻫ7.２影响焊接性的因素主要有以下几点:

(1）材料因素

(２）焊接方法

(3）构件类型

(4)使用要求ﻫ金属的焊接性与材料成分、焊接方法、构件类型、使用要求都有密切的关系,所以不应脱离这些因素而单纯的从材料本身的性能来评价焊接性。从上述分析可以看出,很难找出一项技术指标可以概括焊接性，只有通过综合多方面的因素才能分析焊接性问题。ﻫ分析金属的焊接性我们在不要求做非常准确的情况下我们可以根据碳当量、材料的化学性能、材料的物理性能来判断,如果要求需要很准确的话我们可以通过焊接性试验来判定.0cr18ｎi9的焊接性能我们就从这方面来判定：

1、0Cr18Ni９的焊接要求ﻫ1)０Cr1８Ni9属于奥氏体不锈钢,其组织为奥氏体(A）加３－5％铁素体（F)。它具有良好的塑性和高温、低温性能。它在焊接热循环的作用下，主要显示出以下基本要求：ﻫ①焊接过程中采用小的线能量输入，减小热影响区范围，加快焊缝及热影响区的冷却速度对不锈钢的焊接是有益的。ﻫ②用0Cｒ1８Nｉ9焊接时导热系数小,存在过热区，也容易造成热影响区的晶粒长大。焊缝高温停留时间过长,在高温状态下Cr和C形成化合物，在高温区就形成了贫铬层,也会导致焊缝的枝晶倾向加剧。因此要求尽量选择线能觉输入较小的焊接方法。ﻫ③由于导热系数小而线膨胀系数大,自由焊态下焊接易产生较大的变形，选用能量集中，热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形。ﻫ2)０ｃr1８nｉ９的含碳量很小，在加上它属于高合金钢碳当量法对它焊接性能的估算是不怎么准确的。因此我们不用碳当量对它的焊接性进行分析。

（3)0ｃｒ18ｎi９属于奥氏体不锈钢，这类钢有具有交高的变形能力并不可淬硬，而且它的含碳量又很底，所以总的来说焊接性还是不错的。但是由于热导率低,热膨胀系数大，局部加热时温度分布不均匀,收缩量大等都将使接头在焊接过程中产生交大的内应力.在焊接的时候应该注意这方面的问题，焊接时尽量避免或减少这种受热不均显现的发生，焊接的速度也应该适当的快点。

上面我们已经从它的化学成分和物理性能对0ｃr18ni9的焊接性能进行了分析,但是根据这些判断出的焊接性是不够准确的，我们需要准确的判断它的焊接性我们就必须通过焊接性试验来完成.焊接性的试验是很多的，我在这里就用斜Y型坡口焊接裂纹试验方法。

板材的规格是6×150×２0０mｍ

焊接方法是手工电弧焊

焊材型号A132,规格¢3。２mmﻫ坡口形式是斜Ｙ型ﻫ焊接参数是电流:９0-１20A，电压20—24V,速度１5—20cｍ/minﻫ焊完的试件需要经过48H时效后再作裂纹的检测和解剖。裂纹可以分为表面裂纹、跟部裂纹、断面裂纹三种形式。首先用放大镜目测或莹光粉检查焊缝表面裂纹,然后用机械方法切开六个等长度横向试片，检查五个片面上的裂纹情况.一般用裂纹率作为评定标准。

根部裂纹率=∑LＲ/Ｌ×10０％

表面裂纹率=∑Lf/L×100％ﻫ端面裂纹率=∑h/5Ｈ×100％ﻫ试验焊缝的总长度是8０mm而我们焊接裂纹的总长度通过试验测得为9.8ｍm试件的裂纹率小于2０%因此在实际生产中如果按要求来做的话是不会产生裂纹的，此种钢的焊接性能还是可以的。8．钨极氩弧焊的技术特点及应用８.1钨极氩弧焊的原理及设备氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护,通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池,使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触,从而防止了焊材的氧化。钨极氩弧焊结构示意图如图８。1－1所示.图8。1—11—填充细棒2-喷嘴３—导电嘴4—焊枪5-钨极6—焊枪手柄7—氩气流8—焊接电弧９-金属熔池10—焊丝盘11—送丝机构12-焊丝钨极氩弧焊的设备一般由焊接电源、引弧和稳弧装置、焊枪、供气系统、水冷系统和控制系统等组成，其中引弧和稳弧装置、焊接控制系统都位于控制箱内。8.2钨极氩弧焊的特点钨极氩弧焊与手工焊条电弧焊相比主要有以下特点：（1）氩气是惰性气体,高温下不分解,与焊缝金属不发生反应，不溶解于液态金属，故保护效果最佳,能有效的保护熔池金属，是一种高质量的焊接方法.(２）氩气是单原子气体,高温无二次吸放热分解反应，导电能力差，以及氩气流产生的压缩效应和冷却作用，使电弧热集中,温度高，

电弧稳定性好，即使在低电流下电弧还能稳定燃烧。（3）氩弧焊热量集中,从喷嘴中喷出的氩气有冷却作用，因此焊缝热影响区窄,焊件变形小。（４)用氩气保护无熔渣，提高了工作效率，而且焊缝成形美观，质量好。（5)氩弧焊明弧操作,熔池可观性好,便于观察和操作，技术容易掌握,适合各种位置焊接。(6）除黑色金属外，可用于焊接不锈钢、铝、铜等有色金属及合金钢.但氩弧焊成本高;而且氩气电离势高,引弧困难；氩弧焊产生紫外线强度高于手工焊条电弧焊5—３０倍；另外，钨极有一定放射性，对焊工也有一定的危害,目前推广使用的铈钨极对焊工的危害较小。8.３钨极氩弧焊的分类钨极氩弧焊按操作方法可分为手工钨极氩弧焊和机械化焊接两种.对于直线焊缝和规则的曲线焊缝,可采用机械化焊接.而对于不规则的或较短的焊缝，则采用手工钨极氩弧焊.钨极氩弧焊使用的电流种类一般有直流钨极氩弧焊、交流钨极氩弧焊和脉冲钨极氩弧焊三种,目前使用较多的是直流手工钨极氩弧焊。８.３.1直流钨极氩弧焊直流钨极氩弧焊通常分为两种：直流反极性和直流正极性,一般金属（除铝镁及其合金外）选用选用直流正极性钨极氩弧焊最好,交流次之。铝、镁及其合金的薄件可选用直流反极性进行焊接.(1）直流反极性在钨极氩弧焊中，虽很少用直流反极性,原因是钨极易氧化烧损，焊缝宽而窄，电弧不稳定.但是,它具有“阴极破碎”作用。所谓“阴极破碎”作用，在交流焊的反极性半波也同样存在,它是成功地焊接铝、镁及其合金的重要因素。铝、镁及其合金的表面存在一层致密难熔的氧化膜覆盖在焊接熔池表面，如不及时清除，焊接时会造成未熔合，在焊缝表面还会形成皱皮或产生内气孔、夹渣,直接影响焊接质量。实践证明,反极性时，被焊金属表面的氧化膜在电弧的作用下,可以被清除掉而获得成形美观的焊缝。这种作用要求阴极斑点的能量密度要很高和被质量很大的正离子撞击，致使氧化膜破碎。（2）直流正极性直流正极性时，焊件接正极，焊件接受电子轰击放出的全部动能和逸出功，产生大量的热，且其熔点高,这时电弧阴极的导电机构是以热阴极导电机构为主,钨极的热发射（电子）能力强，这一点有利于电弧的引燃和稳定燃烧，因此，在电流较小的情况下电弧也非常稳定,熔池深而窄，生产率高，焊件的收缩和变形都小，这对于焊接薄件非常有利.因此除焊接铝、镁及其合金外，一般均采用直流正极性接法进行焊接.8．3。2交流钨极氩弧焊交流钨极氩弧焊焊接时电流的极性周期性的变化。在交流正极性（焊件为正）半周，因钨极承载能力较大，电弧稳定、集中，使焊缝得到足够的熔深。而在交流反极性(焊件为负)半周,则利用“阴极破碎”作用，可以彻底清除熔池及其附近区域的氧化膜,并使钨极得到冷却，因此它兼有直流正、反极性钨极氩弧焊的优点。此外，交流钨极氩弧焊设备简单，成本低，维修方便。因此,交流钨极氩弧焊被广泛用于铝、镁及其合金的焊接生产中.8。4钨极氩弧焊的焊接工艺参数（1)焊接电流与钨极直径：通常根据工件的材质、厚度和接头的空间位置选择焊接电流。钨极氩弧焊使用钨极的直径是比较重要的,必须根据焊接电流选择合适的钨极直径.钨极直径一定时，在不同的电源和极性条件下，充许使用的电流范围不同，直流正接时许用电流最大,直流反接时，许用电流最小.（２)电弧电压:电弧电压主要由弧长决定,弧长增加，电弧电压增加，焊缝宽度增加，熔深减小，容易引起未焊透及咬边,保护效果也不好,电弧太短,难看清熔池,送丝易碰钨极引起短路，容易夹钨,通常弧长近似等于钨极直径.（3）焊接速度：焊接速度增加，熔深和熔宽减小,容易未焊透，焊缝高而窄，两侧熔合不好，焊接速度太慢时，焊缝很宽，可能产生焊漏烧穿等缺陷。通常焊工根据熔池大小，熔池形状和两侧熔合情况,随时调整焊接速度，如图８.4—１所示为焊接速度对氩气保护效果的影响，焊接速度过大，保护气流严重偏后,可能使钨极端部、弧柱、熔池暴露在空气中。因此必须采用相应措施如加大保护气体流量或将焊炬前倾一定角度，以保持良好的保护作用。焊接速度对氩气保护效果的影响图8．4—1(4)钨极直径和端部形状：钨极直径的选择取决于焊件的厚度、焊接电流大小、电源种类和极性。表8．４—２列出了不同钨极直径所允许的电流使用范围.通常焊件厚度越大，焊接电流越高,所采用的钨极直径越大。此外，从表中还可以看出对不同直径的钨极，采用不同的电流种类或极性时,所允许的电流范围也不同。其直流正极性时电流值最大，交流次之,直流反极性最小。焊接时，钨极直径一定要选择适当,否则会影响焊接质量。不同钨极直径所允许的电流使用范围钨极直径／ｍm直流／A交流／A正极性反极性1~26５~1５０10～２02０～1003140～1802～04010０～１60４250~34０３0~５01４0～220５300～40040～802００～2８0６350～５0060～100２５0～300表8.4-2钨极端部的形状对电弧的稳定性和焊缝成形也有很大影响。一般在焊接薄板和焊接电流很小时,可采用小直径的钨极并将其末端磨成尖锥角（约２0°角）,这样电弧容易引燃和稳定.但在焊接电流较大时若仍采用尖锥角电极，则会因电流密度过大而使电极末端过热熔化、加剧烧损，同时电弧斑点也会扩展到钨极末端的锥面上,使弧柱明显地扩散飘荡不稳,而影响焊缝成形。所以大电流焊接时要求钨极末端磨成钝角（大于90°）或带有平顶的锥角形，这样可使电弧燃烧稳定,焊缝成形均匀,并减小钨极烧损。根据所用焊接电流种类,选用不同的端部形状如图8。4—3所示,尖端角度α的大小会影响钨极的许用电流、引弧及稳弧性能,钨极尖端角度对焊缝熔深和熔宽也有一定影响，减小锥角,焊缝熔深减小，熔宽增大，反之则熔深增大，熔宽减小。图8。4-３（5）填丝速度和焊丝直径:焊丝的填丝速度受焊丝直径、焊接电流、焊接速度和接头间隙等因素的影响。通常,焊接电流、焊接速度和接头间隙大时,填丝速度要快；焊丝越粗，填丝速度要越慢.如果填丝速度选择不合理，就可能造成焊缝出现未焊透、烧穿、凹陷、堆高过大以及成形不光滑等缺陷。焊丝直径的选择与母材的厚度、间隙有关.当板厚间隙大时，焊丝可选粗一点的;反之，则选细一些的。假如选择不当，就有可能造成焊缝成形不好的缺陷.８。5钨极氩弧焊的工艺影响因素8。5.１钨极、喷嘴、焊丝与焊件的相对位置喷嘴到焊件的距离大小影响到保护作用的效果如图8．５.1-１所示,一般取10mm为宜。钨极、喷嘴、焊丝与焊件的相对位置图8．５．1—1钨极放置应与喷嘴同心,当钨极与焊件垂直是具有最好保护作用，但这时喷嘴将会挡住焊工的视线，因此一般使钨极与焊件的角度成7５°左右为宜，而焊丝与焊件的角度成1５°左右。8．5．２焊接规范的影响一般来说，氩气流量增大时,保护气流挺度大,保护效果也好。但气体流量过大，当它与焊件接触反射回来时，就会把气流扰乱，而在保护区内产生涡流，这时就会将空气卷入而降低保护作用。增大焊接速度，氩气流将会后托,若焊接速度过大，就会使钨极,焊丝与熔池暴漏在空气中而失去保护作用。因此增大焊接速度时，必须同时加大气体流量,以增加保护气流的挺度，使保护作用不被破坏。当焊接电流过大时，保护区内气体运动加剧，这时也要采用较大的喷嘴并加大气体流量,以扩大焊接区.8。６钨极氩弧焊的应用钨极氩弧焊适用几乎可以焊接所有金属及合金，但从经济性和生产效率考虑,钨极氩弧焊主要用于焊接不锈钢、高温合金和铝、镁、铜、不锈钢等金属及其合金，以及难熔金属(如锆、钼、铌）与异种金属。钨极氩弧焊所焊板材的厚度,由于受承载能力的限制，一般适用于焊接薄件，钨极氩弧焊一般焊接厚度小于6mm的构件，目前钨极氩弧焊广泛应用于航空航天、原子能、化工、纺织、锅炉、压力容器、医疗器械及炊具等工业部门的生产中.8。7钨极氩弧焊的安全规程(1）焊接工作场地必须备有防火设备，如砂箱、灭火器、消防栓、水桶等。易燃物品距离焊接场所不得小于5ｍ。若无法满足规定距离时,可用石棉板、石棉布等妥善覆盖,防止火星落入易燃物品。易爆物品距离焊接所不得小于10ｍ。氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置，减少氩弧焊有害气体和金属粉尘的危害。（2)手工钨极氩弧焊机应放置在干燥通风处,严格按照使用说明书操作。使用前应对焊机进行全面检查.确定没有隐患,再接通电源.空载运行正常后方可施焊。保证焊机接线正确，必须良好、牢固接地以保障安全.焊机电源的通、断由电源板上的开关控制，严禁负载扳动开关,以免形状触头烧损。(3）应经常检查氩弧焊枪冷却水系统的工作情况，发现堵塞或泄漏时应即刻解决,防止烧坏焊枪和影响焊接质量.（４)焊人员离开工作场所或焊机不使用时，必须切断电源.若焊机发生故障，应由专业人员进行维修，检修时应作好防电击等安全措施。焊机应至少每年除尘清洁一次。(5）钨极氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕、疲乏。因此焊接时应尽量减少高频电磁场作用的时间，引燃电弧后立即切断高频电源。焊枪和焊接电缆外应用软金属编织线屏蔽（软管一端接在焊枪上，另一端接地，外面不包绝缘)。如有条件，应尽量采用晶体脉冲引弧取代高频引弧。（６）氩弧焊时，紫外线强度很大，易引起电光性眼炎、电弧灼伤，同时产生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道。因此,焊工操作时应穿白帆布工作服，戴好口罩、面罩及防护手套、脚盖等。为了防止触电，应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮，工作人员应穿绝缘胶鞋.９．奥氏体不锈钢（0Cr18Ni９）钨极氩弧焊的工艺流程9。1焊前准备(１）清理油、污物，将坡口面及周围1０mm内修磨出金属光泽。ﻫ（2)检查水、电、气路是否畅通，设备及附件应状态良好。ﻫ(３）按尺寸进行装配，定位焊采用肋板固定（2点、7点、1１点为肋板固定),也可采用坡口内定位焊，但必须注意定位焊质量。1.采用垂直外特性的电源,直流时采用正极性（焊丝接负极）

2．一般适合于６mm以下薄板的焊接,具有焊缝成型美观,焊接变形量小的特点ﻫ3．保护气体为氩气，纯度为99。９9％.当焊接电流为５0~150Ａ时,氩气流量为８~10L/ｍiｎ,当电流为15０~250A时，氩气流量为12~1５L/min.

4。钨极从气体喷嘴突出的长度，以4~5mm为佳，，在角焊等遮蔽性差的地方是２~3mm，在开槽深的地方是５～6mm,喷嘴至工作的距离一般不超过15mｍ。ﻫ5．为防止焊接气孔之出现，焊接部位如有铁锈、油污等务必清理干净。

6.焊接电弧长度以1~３mm为佳，过长则保护效果不好。ﻫ7．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。

8.为使氩气很好地保护焊接熔池，和便于施焊操作，钨极中心线与焊接处工件一般应保持80~85°角,填充焊丝与工件表面夹角应尽可能地小，一般为１0°左右。

９。防风与换气。有风的地方，务请采取挡网的措施,而在室内则应采取适当的换气措施。9．1。１焊前清理奥氏体不锈钢(0Cr18Ｎｉ9)焊接接头的质量在很大程度上取决于焊件和焊丝的焊前清理,当清理不彻底时，会在焊件和焊丝表面形成吸气层,并导致焊接接头形成裂纹和气孔，因此，焊接前应对焊件坡口及其附近区域至少２０mm范围内的油污、水分等进行彻底的清理，清理通常采用机械清理和化学清理.(1)机械清理采用剪切、冲压和切割下料的工件均需要焊前对其接头边缘进行机械清理.对于焊接质量要求不高或酸洗有难度的焊件，可以用细纱布或不锈钢丝刷擦拭，或用硬质合金刮刀削待焊边缘去除表面氧化膜，刮深０.０25mm即可。然后用丙酮或乙醇,四氯化碳或甲醇等溶剂去除坡口两侧的手印,有机物及焊丝表面的油污等。在除油时需要使用厚棉布，毛刷或人造纤维刷刷洗。（2)化学清理如果奥氏体不锈钢板热轧后已经酸洗,但由于存放太久又生成新的氧化膜时，可在室温条件下将不锈钢板浸泡在２﹪~4﹪HＦ＋30﹪～４０﹪ＨＮO3+H2O（余量)的溶液中15～２0min,然后用清水冲洗干净并烘干。对于热轧后未经酸洗的不锈钢板,由于其氧化膜较厚，应先进行碱洗，碱洗时,将不锈钢板浸泡在含烧碱80﹪，碳酸氢钠20﹪的浓碱水溶液中１0～１5ｍｉn，溶液的温度保持在4０~５０℃，碱洗后取出冲洗,在进行酸洗.酸洗液的配方为:每升溶液中硝酸55～60ml，盐酸３40～350ml，氢氟酸5ml，酸洗时间为10～25mｉn(室温下浸泡），取出后分别用热水,冷水冲洗,并用白布擦拭、晾干。经酸洗的焊件、焊丝应在4h内用完，否则要重新进行酸洗.焊丝可放在温度为1５0~２00℃的烘箱内保存，随用随取，取焊丝应戴洁净的白手套，以免污染焊丝。９．1.２坡口的制备与装配为减少焊缝的累积吸气量，在选择坡口形式及尺寸时,应尽量减少焊接层数和填充金属量，以防止接头塑性的下降。不锈钢的坡口形式及尺寸见表９．1.2－1。搭接接头由于其背面保护困难，街头受力条件差,而尽可能不采用，一般也不采用永久性带垫板对接。对于母材厚度小于2,5ｍｍ的Ｉ形坡口对接接头,可以不添加填充焊丝进行焊接。对于厚度更大的母材,则需要开坡口并添加填充金属。一般应尽量采用平焊。采用机械方法加工坡口，由于接头内可能留有空气，因而对于接头装配的要求必须比焊接其它金属高.在不锈钢板的坡口加工时最好采用刨、铣等冷加工工艺。以减少热加工时容易出现的坡口边缘硬度增高的现象，减少机械加工时的难度。奥氏体不锈钢的坡口形式及尺寸坡口形式板厚δ∕mm坡口尺寸间隙∕mｍ钝边∕mm角度∕（°）Ｉ形０。2５～２。30－—0.8~3．20~0。1δ-—V形1。6～６.40～0．1δ0．1～0。２5δ30～６０3。0～13３0~９0X形6．4～38０～０.1δ０。1～０.25δ３0～9０U形6.4~251５～3０双U形19~511５~３0表9.1。2-１从上表中可以看出，对于δ＝3ｍm的TＣ2不锈钢焊接时常采用I形坡口或V形坡口,当采用I形坡口时，坡口间隙为0～０。3mm;当采用V形坡口时,坡口间隙为0~0。3mm,钝边高度为０.1~0.75mm,坡口角度为30°~６0°为宜。由于不锈钢的一些特殊的物理性能，如表面张力系数大,熔融状态黏度小，使得焊前必须对焊接进行仔细的装配。点固焊是减少焊接变形的措施之一，一般焊点间距为100～１50ｍm，其长度约1０～１5ｍｍ。点固焊所用的焊丝、焊接工艺参数及保护气体条件与正式焊接时相同，在每一点固焊点停弧时，应延时关闭氩气，同时装配时应严禁使用铁器敲击划伤待焊工件表面。9．２奥氏体不锈钢(0Ｃr18Nｉ９）钨极氩弧焊的焊接工艺9．2。1焊接材料的选择(1)氩气：适用于奥氏体不锈钢焊接用的氩气为一级氩气，其纯度应不低于99。9９％，露点在-40℃以下，杂质总的质量分数<０.001％，相对温度＜５﹪，水分＜０。０01mg∕L，焊接过程中当氩气瓶中的压力降至0。981MPａ时，应停止使用，以防止影响焊接接头质量。（2)焊丝:原则上应选择与基本金属成分相同的焊丝,有时为了提高焊缝金属塑性，也可选用强度比基本金属稍低的焊丝.在手工电弧焊中起关键作用的不锈钢焊条经过我国焊接工作者多年努力，已取得了如下进展：ﻫ⑴品种ﻫ基本上覆盖了各种常规不锈钢钢种,如３０8、316、309、３4７、317等等，通常包括酸性、碱性两个渣系。对于超低Ｃ不锈钢焊条,如308L、316L、309L国内也能生产，所以从品种上基本可满足工业部门的使用。

⑵质量

对于常规不锈钢焊条而言,从不锈钢焊条的发红、电弧稳定性、飞溅大小、焊缝成型、ﻫ颜色、波纹细腻程度、全位置焊接适应性、焊工施焊的舒适性、焊接力学性能、抗腐蚀性等方面,国产不锈钢焊条质量参差不齐.但基本可以满足国内用户的要求.对于一些特殊品种如３10MoL、347Ｌ、３0９L仍有许多工厂愿意使用进口焊材.这也表明我国整体不锈钢焊条的工艺质量与国外还有差距,在一些特殊品种上差距较大。ﻫ焊接奥氏体不锈钢时，为提高焊缝塑性,焊丝表面不得有烧皮,裂纹,氧化膜，金属或非金属夹杂等杂质缺陷存在，同时注意焊丝在焊接前必须进行彻底的清理,否则焊丝表面的油污等杂质可能成为焊缝金属的污染源。9.2.2氩气流量的选择氩气流量的选择以达到良好的焊接表面色泽为准，过大的流量不易形成稳定的气流层,而且增大焊缝的冷却速度，容易在焊缝表面出现不锈钢马氏体，拖罩中的氩气流量不足时,焊接接头表面呈现不同的氧化色泽，而流量过大时，将对主喷嘴的气流产生干扰.焊缝背面的氩气流量过大也会影响正面第一道焊缝的气体保护效果。焊接时焊缝表面是否保护良好,可根据焊缝表面的颜色进行判断，表９.2.2-1表示了焊缝不同颜色时氩气的保护情况及对焊缝质量的影响。氩气的保护情况及对焊缝质量的影响焊缝表面颜色氩气保护情况焊缝质量银白色良好良好金黄色尚好对焊缝质量没有影响蓝色一般焊缝表面氧化，焊缝区表面塑性稍有下降，但不影响焊接质量青紫色较差焊缝氧化严重，塑性显著降低暗灰色极差焊缝完全氧化，焊接区完脆化,易产生裂缝,气孔，渣等缺陷表9.2.2-1焊缝和热影响区的表面色泽是保护效果的标志,不锈钢材在电弧作用后,表面形成一层氧化膜，不同温度下所形成的氧化膜颜色时不同的。一般要求焊后表面最好为银白色，其次为金黄色。9。2.3气体保护由于奥氏体不锈钢(０Cr18Ni9）对空气中的氧、氮、碳等气体具有很强的亲和力,因此，必须在焊接区采取良好的保护措施，以确保焊接熔池及温度超过350℃的热影响区的正反面与空气隔绝。采用钨极氩弧焊焊接不锈钢和不锈钢的保护措施及其适用范围见表9。2．３—１。焊缝的保护效果除了和氩气纯度、流量、喷嘴与焊件间距离、接头形式等因素有关外,决定因素是焊炬、喷嘴的结构形式和尺寸。不锈钢的导热系数小,焊接熔池尺寸大,因此，喷嘴的孔径也应相应增大，以扩大保护区的面积。如果喷嘴的结构不合理时，则会出现絮流和挺度不大的层流，两者都会使空气混入焊接区.为了改善焊缝金属的组织,提高焊缝热影响区的性能,可采用增大焊缝冷却速度的方法，即在焊缝两侧或焊缝背面设置空冷或水冷铜压板。对已脱离喷嘴保护区，但仍在３50℃以上的焊缝热影响区表面,仍需继续进行保护，通常采用通有氩气流的拖罩，拖罩的长度为10０~180mm,宽度3０~40mm具体长度可根据焊件形状、板厚、焊接工艺参数等条件决定,但要使温度处于35０℃以上的焊缝及热影响区的金属得充分的保护.拖罩外壳的四角应圆滑过渡，要尽量减少死角，同时焊件应与焊件表面保持一定的距离.焊接长焊缝，当焊接电流大于２00Ａ时,在拖罩帽沿处需设置冷却水管，以防拖罩过热,甚至烧坏铜丝和外壳。不锈钢和不锈钢薄板手工钨极氩弧焊用拖罩通常与焊炬连接为一体，并与焊炬同时移动.不锈钢和不锈钢焊接中背面也需要加强保护，通常采用在局部密闭气枪内或整个焊接内充氩气，以及在焊缝背面通氩气的垫板等措施。对于平板对接焊时可采用背面带有通气孔道的紫铜垫板,氩气从焊件背面的紫铜垫板出气孔流出（孔径1mm,孔距15～２0ｍｍ），并短暂的贮存在垫板的小槽内，以保护焊缝背面不受有害气体的侵害。钨极氩弧焊焊接奥氏体不锈钢的保护措施类别保护位置保护措施用途及特点局部保护熔池及其周围采用保护效果好的圆柱形或椭圆形喷嘴,相应增加氩气流量适用于焊缝形状规则、结构简单的焊件，操作方便,灵活性大温度≥4００℃的焊缝及热影响区附加保护罩或双层喷嘴；焊缝两侧吹氩；适应焊件形状的各种限制氩气流动的挡板温度≥400℃的焊缝背面及热影响区通氩气的垫板或焊件内腔充氩；局部通氩;紧靠金属板充氩箱保护整个工件柔性箱体(尼龙薄膜、橡胶等）采用不抽真空多次充氩的方法提高箱体内的氩气纯度，但焊接时仍需喷嘴保护;②刚性箱体或柔性箱体附加刚性罩,采用抽真空（１0—２~10－４）再充氩的方法适用于结构形状复杂的焊件,焊接可达性较差增强冷却焊缝及热影响区冷却块（通水或不通水）;用适用焊件形状的工装导热；减小热输入配合其他保护措施以增强保护效果表9.２.3－１为了加强冷却，垫板应采用紫铜,其凹槽的深度和宽度要适当，否则不利于氩气的流通和贮存。对于板厚在4mｍ以内的不锈钢板,其焊接垫板的成形槽尺寸及压板间距可参考表9。2。3-２.焊缝背面不采用垫板的，可加用手工移动的氩气拖罩.垫板的成形槽尺寸及压板间距不锈钢板厚度∕mm成形槽尺寸∕mm压板间距∕mｍ备注槽深槽宽0。51。５～2。50.５~0.810反面不通氩气１.02.０～3.00.8～1。２１５～202.0３.０～５。０1.5～2．0２0~25反面通氩气3.05。0～6。01.5～2.０25~３0４．06.0～7。0１。5～2。02５～３０表9。2．3-29。2．４焊接工艺规范的控制奥氏体不锈钢的导热性差,而线胀系数极大,若焊接工艺控制不当，特别是大线能量的输入，会造成焊缝及过热区的晶粒粗大而降低焊接接头的耐蚀性，因此,应严格控制焊接工艺参数，采用小电流快速焊的方法,减少焊接接头在高温停留的时间,减小焊接应力,从而提高焊接接头的耐蚀性。钨极氩弧焊的焊接工艺参数见表9.2.4—１。奥氏体不锈钢（０Cr18Ｎｉ9)手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数板厚∕mm坡口形式钨极直径∕ｍm焊丝直径∕mm焊接层数焊接电流∕A氩气流量∕Ｌ.min－1喷嘴孔径∕ｍm备注主喷嘴拖罩背面0.5I形坡口对接1.5１.0１３0~５０８~1014～166～８１0对接接头的间隙为0。5ｍm,不加不锈钢丝时的间隙为１。0mm１．02.0１．0~2。0１40~６08～1０14～1６6～81０1。52.01.0~２.０１６0～８010～12１4~1６8～１010～１22.0２.0～３．０1．０～2。018０～11012~1416～2010～1212～142.52。０~3.02。0111０～120１2～１４16~2０１0~12１2～143.０V形坡口对接３。０2.0～３.0１～２120～1４012~1416～２010～１2１4~18坡口间隙为２～３，钝边０.５mｍ,焊缝反面加钢垫板，坡口角度６0°~６5°３.53.0～４．0２．０～3．01～２120～1401２～14１6～２010～1214~184。03.0~4.02。0～3.02１30~１５０１４~1620～2512～１418~204。53。0~4.02。0～3。02200１4～１６20～２5１2～1４18~20５.0４.03．０2~3１30～1５014～１620～2512～1４１8~20６。04.03.0~4。0２～３1４0~18014~162５～２812～1４１8~２07。０4。０3．0～4。02~314０～180１4～162５~2812～1420~２28。0４.03．0~4。０3～414０～１801４～１625～2812～1420～221０.0对称双Ｙ形坡口4。03.０～4.04～6160~2０0１４~16２５～２８12～142０～22坡口角度6０°，钝边1ｍm，坡口角度55°钝边1．5~2ｍm，间隙1。5mm1３．04.0３．０～4.06～８２2０~240１4~１６25～28１2~1420~2220.04.04.0122０0～2４012~1４20１0～1２1８２２4.04．０~5.0623０～15015～1８18～2018～2０2０２５4。03.0~４.015～16２00~２2０16~182６～3０～20～２6２23０4。０３．0~4。0１７～１82０0～2２016~1826~３０2０~26２2表9.2．4-1钨极氩弧焊一般采用具有恒流特性的直流弧焊电源，并采用直流正接，以获得较大的熔深和较窄的熔宽,且焊缝成形好，焊件变形小,生产率高。对于δ＝3mm的不锈钢焊接时一般采用直流正接法。在多层焊时,第一层一般不加焊丝，从第二层再加焊丝,同时注意已加热的焊丝应处于气体的保护之下.多层焊时,应保持层间温度尽可能的低，最好能够等到前一层冷却到室温后再焊下一道焊缝,以防止过热。9．２.5奥氏体不锈钢（０Cr18Ni９）钨极氩弧焊焊缝分布原则奥氏体不锈钢（０Cr18Ｎi9）氩弧焊一般在为保证结构强度，减小和控制焊接应力与变形，降低应力集中的情况下,要尽可能的减少结构上焊缝的数量和焊缝的填充金属量；避免焊缝过于集中，焊缝间应保持足够的距离，焊缝过分集中不仅使应力分布更不均匀，而且可能出现双向或三向复杂的应力状态，此外焊缝不应布置在高应力区及结构截面突变的地方，防止残余应力与应力叠加，影响结构的承载能力;采用刚性较小的接头形式;采用合理的装配焊接顺序和方向，合理的装配焊接顺序应该能使每条焊缝尽可能自由收缩，收缩量大和工作时受力最大的焊缝先焊,在同一平面上的焊缝,焊接时应保证焊缝的纵向和横向收缩均能比较自由;正在施焊的焊缝应尽可能靠近结构截面的中性轴；对于焊缝非对称布置的结构，装配焊接时应先焊焊缝较少的一侧.9.2。6奥氏体不锈钢(０Cr18Ni９）手工钨极氩弧焊焊接工艺卡为了减小焊接变形和焊接残余应力的产生,防止焊后产生各种焊接缺陷，在保证技术条件，获得优质的焊接接头质量的前提下取得最大经济效益，使不锈钢手工氩弧焊工艺能更加准确的进行，在焊接前必须根据材料的化学成分、组织和性能制定相应的焊接规范参数，以δ=3mｍ的不锈钢对接接头的焊接为例，编制焊接工艺卡如表9。３．6－1所示。焊接工艺卡焊接工艺卡产品型号零件名称共1页第1页主要组成件序号名称材料件数1不锈钢板奥氏体不锈钢（０Cr18Ni9)12不锈钢板奥氏体不锈钢(0Cr18Ni9）1保护气体：氩气流量1２~14L/miｎ背面保护气体：氩气流量14～16Ｌ/min工序内容板材厚度δ∕ｍm钨极直径∕mｍ喷嘴直径∕mｍ氩气流量∕L.mｉn—1焊接电流∕A电流极性焊丝直径∕mｍ不锈钢板对接氩弧焊３3.01４～1612～１4120～１４０直流正接２。0~3．0预热：预热温度：20０～230℃层间温度:2０0～250℃焊后热处理：温度范围：550～650℃时间范围：0。５～1h其他：焊后热处理前,冷却至8０～1０0℃,恒温1~2小时编制审核批准会签标记处数更改文献号签字日期标记处数更改文件号签字日期张超表9。3。6—１９。2．7奥氏体不锈钢(0Cr1８Ni9)手工钨极氩弧焊操作要领（１）手工氩弧焊时,焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角（10～1５°）。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池,在某些情况下为增大熔池，也可间断的加入焊丝，不得将焊丝端部移出氩气保护区。（2）焊接时，焊枪的移动方向按左向焊法，焊枪基本不作横向摆动,当需要摆动时,频率要低,摆动幅度也不宜太大,以防止影响氩气的保护。（3）断弧及焊缝收尾时,要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下时方可移开焊枪，氩气延时闭合时间正比于焊接电流值，焊接电流达300A时，氩气延时闭合时间选择20～３０s。9.2.8奥氏体不锈钢焊接特点及工艺控制ﻫ奥氏体不锈钢０Ｃr１8Ni9焊接性能优良且得到成熟应用,一般不需预热也不进行焊后热处理,通常施焊时,大都采用在普通自然冷却条件下对悍缝进行填充和盖面悍接的空冷工艺。在焊接材料一定的前提下,对焊接工艺参数有较严格的要求和限制。由于大的线能量输入，焊接层数和焊道数相应减少，后续焊道再次加热到相变点以上,形成二次结晶的细晶区减少，造成ＡKV值降低。ﻫ由于奥氏体不锈钢的物理特性及焊接热循环等因素的影响，焊接时母材易熔化和过热，宜采用正常偏小的焊接电流和较快的焊接速度(小规范)，控制层间温度≤１00℃，进行小的线能量施焊；为避免焊接接头金属晶粒粗大和Cｒ的碳化物在晶界析出，要求钢材和焊材的含碳量要低,甚至要求超低碳。焊接过程中膨胀和收缩量较大,易造成工件变形或引发热裂纹,应减少重复加热,降低焊接残余应力,减少焊接接头的的应力腐蚀开裂倾向。在设备运行时受到介质等作用,使设备在长时间操作中存在着较大的安全隐患，与介质接触面应最后施焊,减少焊接接头的晶间腐蚀倾向。ﻫ10．焊接质量检验焊接质量检验是始终贯穿在生产过程中保证和控制焊接质量的重要手段之一。焊前检验的目的是以预防为主，积极做好施焊前的各项准备工作，最大限度地避免或减少焊接缺陷的产生,焊前检验是保证焊接质量的前提。焊接过程中检验的目的是防止和及时发现焊接缺陷，进行有效的焊接缺陷修复，保证焊接结构件在制造过程中的质量。由于条件限制，前两个阶段中有些检验项目还不能进行，必须对焊件进行焊后的质量检验,以确保焊件质量完全符合技术文件的要求，首先进行外观检验，合格后进行无损检验及性能检验。10．１焊缝外观形状及尺寸的检验焊缝外观检验包括直接外观检验和间接外观检验。直接外观检验是用眼睛直接观察测量焊缝的形状尺寸,在检验过程中可以采用适当的照明，利用反光镜调节照射角度和观察角度或借助于低倍放大镜进行观察；间接外观检验必须借助于工业内窥镜等工具进行观察试验，用于眼睛不能接近被焊结构件。焊缝外观形状尺寸检验是用肉眼或借助样板,或用低倍放大镜（不大于５倍)观察焊件外形尺寸的检验方法。在测量焊缝外形尺寸时，可采用标准样板和量规。1０。2焊接缺陷的检验及焊接接头的无损检测焊接缺陷常用的检验方法有射线检验、超声波探伤、磁粉探伤和渗透检验等。射线检验和超声波探伤主要是检验焊缝内部的焊接缺陷，磁粉探伤和渗透检验主要是检验焊缝表面的焊接缺陷.各种无损检验方法的特点及适用范围见表１0。2－１，不同能量的射线（Ｘ射线、ｒ射线和高能射线）检验焊件的厚度也不相同见表１０.5－2.各种无损检验方法的特点及适用范围检验方法检验缺陷可检验焊件厚度灵敏度检验条件适用材料射线检验X射线内部裂纹、未焊透、气孔