304L不銹鋼薄管304L焊接工藝

304L不銹鋼就是美國AISI(美國鋼鐵協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼號，相當(dāng)于中國00Cr19Ni10、耐腐蝕性和耐熱性，主要化學(xué)成分和力學(xué)性能見表1。304L它是一種超低碳純奧氏體不銹鋼，焊接性好，不易產(chǎn)生晶間腐蝕。但由于不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，線膨脹系數(shù)大，接頭在冷卻過程中形成較大的拉應(yīng)力。焊接熱輸入大時容易產(chǎn)生熱裂紋，壁厚3mm~4mm鋼管剛度小，更容易產(chǎn)生較大的焊接變形。

通過焊接分析，發(fā)現(xiàn)焊接過程中的問題與焊接方法中的熱量輸送量密切相關(guān)。當(dāng)熱量輸入大，冷卻慢時，容易產(chǎn)生熱裂紋﹑腐蝕開裂變形。常用的焊接方法中，TIG焊接熱輸入量適中。因此，304L薄壁管采用鎢極氬弧焊(TIG焊接)焊接是可行的，但也要注意一些細(xì)節(jié)。焊接此類材料的選擇ER308L氬氣純度不低于99.96%。

本著保證焊透、減少母材稀釋、保護(hù)氣體覆蓋、減少熱輸入的原則，采用鈍邊V形坡口，見圖1。3.2mm鋪鎢電極棒，噴嘴直徑20mm,噴嘴在焊接過程中盡量靠近待焊位置，工藝參數(shù)見表2。

管件組應(yīng)打磨坡口及兩側(cè)，露出金屬光澤。鋼管內(nèi)外表面的凹坑應(yīng)打磨光滑過渡，打磨后坡口兩側(cè)50處mm內(nèi)部不得有肉眼可見的劃溝、凹坑等，以免造成RT誤判。丙酮或乙醇等有機(jī)溶劑可用于清洗坡口內(nèi)外200種mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹等。不銹鋼薄壁管剛度差，管口橢圓現(xiàn)象普遍，對接時容易造成錯邊。裝配時，工件應(yīng)用同一材料連接塊固定，錯邊應(yīng)用自制工裝矯正，確保錯邊量為2mm內(nèi)部。焊接至焊縫錯邊時應(yīng)暫停，然后用銅錘適當(dāng)錘擊錯邊高的一側(cè)，消除錯邊后再進(jìn)行焊接。焊接薄壁不銹鋼管時，每層背面應(yīng)充氬保護(hù)。引弧前，組合件應(yīng)至少充氬吹掃2min,

*更換管道內(nèi)的空氣。背面氬保護(hù)時，管口兩端應(yīng)妥善堵塞，焊口用膠帶密封，開口長度不得超過八分之一。當(dāng)管道長度較長，整體氬難以充電時，可在組對焊口前放置密封板，密封板與焊縫之間的距離盡可能近，無損壞，然后在坡口處采用局部氬的方法進(jìn)行保護(hù)。焊接時，氬弧焊槍噴嘴靠近焊縫表面旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時焊槍自然向前移動。注意保持焊槍與焊縫之間的夾角，避免氬氣保護(hù)不良導(dǎo)致焊縫氧化。為防止底焊縫凹陷，底焊仰焊位置采用內(nèi)填絲、立焊，平焊位置采用外填絲法。

焊接過程中，焊絲不得與鎢極接觸或直接深入電弧的弧柱區(qū)域，以防止損壞電弧穩(wěn)定性和鎢夾緊缺陷。焊絲端部不得離開保護(hù)區(qū)，防止焊絲氧化。在焊接過程中，為了減少熱輸入，焊絲盡量不擺動，采用窄焊道焊接接后，每個焊縫應(yīng)仔細(xì)檢查焊縫表面，每個焊縫之間的接頭應(yīng)錯開50個mm層間溫度不得超過150℃。焊縫末端注意送絲，直至弧坑飽滿，避免形成弧坑裂縫。最后，封口應(yīng)打磨成斜坡，直至根部呈藍(lán)色，收弧時應(yīng)填充弧坑。焊接結(jié)束時，應(yīng)減少氬氣流量，防止氣壓過大導(dǎo)致焊縫凹陷。蓋面還應(yīng)采用滾焊法，避免焊縫過高和咬邊。

304L采用薄壁不銹鋼管TIG焊接方法，焊接過程中采用窄焊道焊接，減少了材料的熱輸入，有效防止了裂紋、咬邊和變形。部分焊工使用這種方法后，x射線檢測合格率達(dá)到90%以上。這些經(jīng)驗(yàn)和方法應(yīng)在今后生產(chǎn)薄壁不銹鋼管時得到推廣和加強(qiáng)。