薄板不銹鋼焊接工藝研究

常兵兵

摘 要：目前，薄板不銹鋼在汽車、建筑裝飾、家電等行業應用廣泛，薄板不銹鋼在生產加工過程中經常采用的加工工藝有沖壓、焊接，本文結合實際生產過程，重點對焊接工藝進行如下研究。

關鍵詞：MAG焊接工藝;焊接熔深;檢驗標準

1 不銹鋼常用焊接的方式

（1）熔化極活性混合氣體保護焊MAG。采用與母材相近材質的焊絲作為電極，焊絲加熱溶化后形成溶滴過度到熔池中，與熔化的母材共同形成焊縫，工廠多采用自動機器人工作站、環焊專機進行焊接。

（2）鎢極惰性氣體保護焊TIG。使用純鎢或活化鎢作為電極，用純氬氣作為惰性氣體保護的電弧焊，通常用于手工焊接。

2 焊絲型號

（1）MAG焊使用不銹鋼實心焊絲，焊絲型號：ER308L＼ER308LSi，焊絲直徑為1.0mm＼1.2mm。（2）TIG焊采用焊絲型號：THS-308，焊絲直徑為φ2.4mm～3.2mm。

3 保護氣體類型

MAG焊采用氬氣與氧氣混合活性氣體，配比比例為氧氣占2%～3%，TIG焊采用純氬氣，在大型規模的公司廠區內兩種氣體可以采用不同管道進行集中供氣，管道中間加裝油水分離器過濾冷凝水;小型規模的公司一般采用專用氣瓶獨立供氣。

4 焊縫類型與焊接母材材質

焊縫類型有角焊、搭接焊、平焊、對焊、點焊和縫焊，焊接材料有不銹鋼之間的焊接及不銹鋼與鋼材的焊接，常用不銹鋼材料型號有SUS304、SUS409、SUS430、SUS436、SUS441，鋼材型號有Q295、45#，薄板類型材料厚度t范圍為1mm～10mm。

5 焊接熔深

焊接完成后一般通過對焊接的焊道進行切片，用光學顯微鏡對焊接熔深進行金相分析的方式來確認焊接是否滿足要求，以搭接焊為例進行說明。

搭接焊（焊材厚度t<12mm）;溶深P>0.2mm;焊角長度L>（t2+t3）;厚度d>70%*（t2+t3）。

6 MAG焊接工藝參數

（1）焊絲伸出長度。焊絲伸出長度與焊絲直徑、焊接電流及電弧電壓有關。焊絲伸出長度過長，焊接電流就會降低，電弧電壓則加大;焊絲伸出長度過短，焊接電流就會增加，電弧電壓則減小。焊絲伸出長度一般為焊絲直徑的10～15倍。因此示教編程時應注意導電嘴與母材間的距離。

（2）焊接電流。在保證母材焊透又不致燒穿的原則下，應根據母材厚度、接頭形式以及焊絲直徑正確選用焊接電流。Φ1.0mm焊絲采用機器人焊接方式，焊接電流一般范圍為120A～200A。

（3）電弧電壓。電弧電壓必須與焊接電流合理的進行匹配，提高電弧電壓，可以顯著增大焊縫寬度。當母材根部的間隙較大時，可適當降低電弧電壓，同時焊接速度也應適當降低。Φ1.0mm焊絲采用機器人焊接方式，焊接電壓一般范圍為15V～25V。

（4）焊接速度。焊接速度應能滿足不同種類鋼材對焊接線能量的要求。自動焊時，Φ1.0的焊絲通常使用的焊接速度為400mm/min～1000mm/min。

（5）氣體流量。Φ1.0的焊絲，氣體流量一般為10L/min～25L/min;當焊接速度較快時，氣體流量可適當加大。

7 焊接缺陷

常見焊接缺陷有氣孔、未焊透、焊縫夾渣、燒穿、焊瘤、焊道成型不好等，其中燒穿、焊瘤、焊道成型不好通過外觀檢驗即可發現，而氣孔、未焊透、焊縫夾渣需要通過射線檢測法進行分析判定。產生不良的原因有氣體不純、氣管破裂、氣路有水份、焊絲原因、焊道上有水分、焊速不勻/太小、焊槍位置偏、氣體流量小、焊速慢、溫度高或電流大等。針對不同原因采取不同防治方法，具體有檢查氣路，焊絲包裝、存放應防潮，焊縫區清理干凈，調整焊槍位置，增加氣體流量，加快焊速，或適當減小電流等。

8 補焊工藝

（1）補焊。補焊主要用于補充自動焊槍無法到達的焊接區域（包括搭接不良），以及由各種因素引起的可以修復的焊接缺陷，補焊焊接通常采用TIG焊接方式。

（2）焊工。焊工應取得與實際焊接項目相符的焊工技能等級證書及安全操作證書，焊工工作時必須穿工作服，戴絕緣手套，穿絕緣鞋。

（3）設備。1）TIG補焊采用直流非熔化極氬弧焊機，應具有預先送氣、電流衰減和滯后送氣等各種功能，采用直流反接性進行焊接。2）TIG補焊采用直流弧焊機。3）氬氣為氬氣含量≥99.9%的工業純氬。4）焊接電流為60A～150A。

（4）操作規定。1）焊接區應注意防風，風速≤1.0m/s，以防影響氬氣保護效果和焊接質量。2）對于氣孔、裂紋、焊瘤，焊穿較為嚴重的缺陷，應先將焊道打磨干凈，再補焊。3）對于間隙較大或者難以修復的焊縫應先修整然后再焊接，嚴禁在間隙內添加任何塞物。

（5）焊縫檢驗標準。焊縫首先應滿足氣密標準，其次應滿足產品機械性能滿足的要求。焊縫表面不允許存在裂紋、氣孔、縮孔、焊穿、焊瘤、未熔合、未焊透和連續咬邊等缺陷。焊縫內部母材熔深Pn>0.3mm。焊腳長度L>1.4t，焊縫厚度d>t。

9 總結

本文結合實際生產經驗，對薄板不銹鋼焊接工藝、焊接熔深、焊接缺陷及檢驗標準進行闡述及分析，對于生產實踐有一定的指導作用。

參考文獻：

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