扭曲的金属,木炭色的焊缝,和挫折,这些都是在焊接不锈钢时可能发生的事情。不锈钢虽然含有与碳钢相似的元素,但加入了铬和钼等合金元素,当融合两个或两个以上的不锈钢而不是碳钢时,这就提出了一套完全不同的挑战。不锈钢熔池周围的氧气必须保持在绝对最低限度。熔池的行为将不同于铝或碳钢。不锈钢的导热系数较低,使得变形和热输入成为人们关注的焦点。虽然不锈钢焊接时需要考虑许多问题,但最重要的决定之一是使用什么焊接工艺。
不锈钢焊接工艺
下面我们讨论最流行的不锈钢焊接工艺。
金属惰性气体(MIG)焊接/气体金属电弧焊(GMAW)
MIG焊,也称气体金属电弧焊,是目前比较流行的不锈钢焊接方法之一。MIG焊不锈钢与碳钢焊接有许多相似之处。不需要使用特殊的驱动辊,并且电气极性保持不变。然而,屏蔽气体的成分通常是不同的。焊接不锈钢时允许的氧气含量较低,所以O2或CO2含量应保持在2%左右或更低。这是相当常见的三混合屏蔽气体,其中包含氩,氦,二氧化碳或氧气时使用MIG焊接不锈钢。由于通常需要耐腐蚀的焊接材料以及基材,所以必须使用不锈钢焊丝。此外,为了防止裂纹,填充丝和不锈钢基体应该是低碳版本,或在其中有稳定剂,如钽或铌。使用脉冲焊接波形也可以帮助用户更成功地焊接不锈钢。
钨极惰性气体(TIG)焊/气体钨弧焊(GTAW)
钨极氩弧焊是另一种常用的不锈钢焊接工艺。这个过程在碳钢焊接和不锈钢焊接之间也有相似之处。这两种材料都需要直流电极负极(DCEN)极性。通常,使用近100%的氩或氦屏蔽气体。与MIG焊一样,TIG焊接需要不锈钢填充金属,以防止容易腐蚀的焊接。低碳或稳定等级的不锈钢应用作填充金属,贱金属也应是低碳或稳定的。变形可能是焊接不锈钢时的一个主要问题,因此在TIG焊接不锈钢时必须保持较快的行程速度和较低的热量输入。
药芯弧焊
一般来说,使用焊剂的焊接工艺对不锈钢焊接不是最佳的。也就是说,用药芯法焊接不锈钢是可能的.需要使用特殊的混合气体。气体保护药芯电弧焊是一种比药芯电弧焊更好的焊接不锈钢的工艺选择,因为它对保护焊缝金属不受大气影响所依赖的焊剂比后者少。
金属芯弧焊
金属芯电弧焊是一种较好的药芯焊丝自保护焊和气体保护药芯电弧焊的替代方法。这主要是因为金属芯弧焊根本不依赖焊剂.填充材料的金属芯,虽然有一定种类的脱氧剂,但主要是填充粉末金属,以增加沉积。在合理的保护气体和送丝系统下,金属芯弧焊可以在不锈钢上进行高质量的焊接。在大多数情况下,脉冲波形或喷涂转移电弧是需要作出一个高质量的不锈钢焊接金属芯弧焊。
激光束焊接(LBW)
激光焊接经常用于连接不锈钢在非常快的旅行速度和非常低的热量输入。在用激光焊接时,必须注意避免气孔和裂纹。通过保护气体和焊接参数的优化,可以减少氧气的含量,从而避免裂纹和气孔。激光束焊接从来不是手动进行的,因此,如果选择激光束焊接作为不锈钢焊接的过程,就必须实现自动化。
不锈钢的其他焊接工艺
上述工艺可能是用于焊接不锈钢的最常见的工艺.在这个行业里,还有许多其他的,不太受欢迎的工艺,可以用来焊接不锈钢。它们包括等离子弧焊(PAW)、电子束焊接(EBW)、屏蔽金属弧焊(SMAW)、搅拌摩擦焊(FSW)和电阻焊(RW)。这个清单并不是详尽无遗的,还有更多的焊接工艺可以将不锈钢焊接在一起,并取得不同程度的成功。
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