不锈钢薄板的应用及焊接|行业知识 -ag旗舰厅首页

不锈钢薄板的应用及焊接张丽萍（张家口冶金制氧机备件厂科研所，河北张家口推广应用。

11：b 1前言不锈钢是20世纪世界冶金史上的重大发明，也是20世纪产量和需求持续增长的金属材料之一。在钢铁产量停滞不前的状况下，近10多年，世界不锈钢的需求仍以4% ~5%的速率增长。在不锈钢中，铬镍不锈钢薄板以其华丽的表面、耐蚀性强的特点，在常压容器如酒罐、果汁罐、饮料罐以及生物工程、化学工程、航空、核工业等多领域多行业上广泛地应用。特别在酒罐的生产制造中，铬镍不锈钢薄板以其独特的优点更加独树一帜，如0cr18ni900cr17ni14m（a国外牌号分别为304和316l规格一般为52~55是常压容器生产最常用的材料。目前，我国食品、酿造行业90%以上的常压容器全部是用不锈钢薄板加工制造的。

2不锈钢薄板的腐蚀不锈钢是含铬量12%以上的特种钢，具有表面华丽、耐蚀性强的特点。主要成分的cr在钢表面形成薄而致密的ci2（）3钝化保护膜（20~30um），起着防止氧侵入金属基体内的作用，所以具备不易生锈的特性。因此，不锈钢可在易发生腐蚀的环境下使用。但在一定的工况条件下（如介质、环境、保护等）不锈钢也可能发生腐蚀。如：酒罐在焊接及使用过程中会产生以下4种腐蚀，即：均匀腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀及应力腐蚀。

⑴均匀腐蚀：不锈钢的失效与碳钢不同，很少会由于均匀腐蚀而失效腐蚀余量“对不锈钢没有意义。

⑵晶间腐蚀：不锈钢酒罐在制造和焊接时，加热温度和加热速度在不锈钢敏化温度区域（约450~800°c）时，材料中过饱和碳就会在晶粒边界首先析出，并与铬结合形成碳化铬c�，此时碳在奥氏体内的扩散速度比铬扩散速度快，铬来不及补充晶界由于形成碳化铬而损失的铬，结果晶界的铬含量就会随碳化铬的不断析出而不断降低，形成所谓的贫铬区。如果该区恰好露在焊缝表面并与腐蚀介质接触时，则将产生晶间腐蚀。在制造过程中，做好焊前及焊后表面处理，如：焊前用丙酮清洗，杜绝与碳钢工具的接触；焊接时减少焊接热输入量，采用小电流、快速焊、小焊道；焊后将焊道打磨平整，酸洗、中和并抛光。以去掉焊缝表面的贫铬区。

⑶点腐蚀和缝隙腐蚀：本腐蚀的发生是在金属上的薄弱点，区域不大，表面钝化膜局部破坏。一旦形成起始点，便在此点选择性地进行下去。点腐蚀的成长速度很快，而且在常温下进行。表面现象为焊接时未焊透，在焊缝区产生点腐蚀。在对接部位有残留缝隙，尤其人孔、接管等对接部位，焊接气孔产生蚀坑、结构死角，焊接死角上堆积的污物，使之产生点和缝隙腐蚀。

⑷应力腐蚀：影响奥氏体不锈钢焊接接头应力腐蚀的因素有焊接区的残余拉应力、焊缝结构组织以及在接头区的碳化物析出等。奥氏体不锈钢焊接制品应力腐蚀的统计结果表明，焊前各种冷加工（如冷弯成型、切削、打磨以及划伤等）和焊后冷、热加工（如冷热矫形、焊后热处理等）不当引起的残余应力，破坏表面钝化膜，尤其是酸洗处理或随意在母材上引弧等都对产生应力腐蚀有重要影响。另外，由于结构原因在焊接接头区存在局部浓缩和积沉的介质，也是引起奥氏体不锈钢焊接接头应力腐蚀的原因。在焊接过程中，应采取以下措施防止应力腐蚀，如：焊接接头避免“死区”、“死角”，焊缝布置避免应力集中。焊接时采用合理的焊接顺序和方向，也可有效地防止应力腐蚀，如：先焊收缩量较大的焊缝，使焊缝能自由地收缩；先焊对接焊缝，后焊角焊缝；先焊错开的短焊缝，后焊直通的长焊缝，使焊缝有较大的横向收缩余地；先焊在工作时受力较大的焊缝，使内应力合理分布；焊缝接触介质的一面应最后施焊；焊道整形，对焊道形成压应力，等等，都可以防止应力腐蚀的发生。

上述结论对焊接不锈钢常压容器起到非常重要的指导作用。随后的不锈钢常压容器的焊接技术也日益成熟并逐11~步兀吾。

3不锈钢常压容器的焊接技术55来说明不锈钢常压容器的焊接工艺及焊接技术，见。

31采用氩气保护的钨极氩弧焊采用钨极氩弧焊，它以燃烧于非熔化电极钨棒与焊件间的电弧作为热源，使不锈钢板自熔形成焊缝。电板和电弧区及熔化的不锈钢均由氩气保护，使之与空气隔离。由于氩气是惰性气体，它不与金属起化学作用，也不溶解于金属，因此可以避免焊缝金属的氧化及合金元素的烧损。使焊接的过程简单和易控制。其优点是可应用于全位置焊接。

适用范围：采用氩气保护的钨极氩弧焊适用于常压容器的全位置焊接。焊接工艺参数见表1.表1氩气保护的钨极氩弧焊焊接工艺参数母材代号焊丝牌号焊丝直径焊接电流焊接电压但是通过氩气保护的焊缝，由于电弧集中，热量大，氩气冷却速度慢，故而会产生一定的变形。通过薄壁酒罐的焊接，发现氩气保护的钨极氩弧焊有以下缺点：⑴筒体顶、底盖施焊后，有焊缝收缩现象，使得顶、底盖变形太大，直接影响外观质量；⑵筒节间环焊缝施焊后，有“缩腰”变形现象，严重时罐体呈“葫芦”状；⑶筒节纵焊缝施焊后有缩小变形现象。

为了解决氩气保护施焊过程中的变形问题，针对不同焊接位置、不同材料和规格，对酒罐氩弧焊工艺又总结出以下两种施焊工艺。这两种施焊工艺可大大减小焊接变形，使焊缝质量达到一个理想的效果。

32水保护钨极氩弧焊工艺水保护氩弧焊利用自来水冷却速度快的特点，减小热影响区范围，以达到减小变形的目的。并且水保护氩弧焊可以加速焊缝冷却，减少焊接接头在危险温度区的停留时间。

1适用范围适用于筒体间环焊缝以及顶盖拼接时的对接焊缝，材料规格为52~25. 322焊前准备严格清理焊缝及附近区域50mm范围内的油污物；对于筒体，以成卷下料为宜，如果是顶盖的拼接，则一定要将等离子切割后的毛边打磨平整。

323焊接工艺1节与第n节筒节组对点焊，点对间距20mm，对接间隙0~cl 5mm两筒节纵焊缝相对错位1000mm.⑵正面由一名焊工加丝氩弧焊，背面由另一名焊工浇自来水冷却，浇水的人要紧随正面焊工所焊的焊缝（亮点），水流速度及水压不宜过大，水流均匀贴着板面下流。

⑶背面由一名焊工不加丝氩弧焊（即熔焊），正面由另一名焊工浇自来水冷却，浇水方法同上，焊接工艺参数见表2.表2水保护钨极氩弧焊焊接工艺参数母材代号焊丝牌号焊丝直径焊接电流焊接电压⑷焊后进行表面处理，将反面焊缝打磨平整，酸洗，中和并抛光，抛光宽度50mm；将正面焊缝酸洗中和并抛光，抛光4焊后检验焊后焊缝外观检查焊接变形明显减小，表面平整，焊道均匀整齐。

325结论⑴通过使用水保护氩弧焊新工艺，成功地解决了不锈钢薄板氩弧焊焊接变形问题，罐体外观整齐、漂亮，而且具有资源可以再利用的优点。

⑵通过对焊接工艺评定试板进行力学性能检验，其抗拉强度值为490mpa低于母材抗拉强度值520mpa>考虑到容器环向应力是周向应力的两倍，所以我厂将该焊接工艺仅应用于容器筒体环焊缝及罐顶的焊接之中。

33双人双面同步钨极氩弧焊工艺33.1适用范围对于承重的罐底焊缝和受力较大的纵焊缝，特别是对于525~55的板厚，应采用双人双面同步氩弧焊。

荒煤气自动放散在焦炉的应用维护高云（酒泉钢铁集团公司焦化厂，甘肃嘉峪关735100）1：b 1前言随着现代企业的不断发展，社会对环境保护的要求也曰益提高。而焦炉荒煤气外泄是炼焦生产过程中的主要污染源，尤其当鼓风机故障、突然停电、煤气疏导系统故障而集气管煤气压力居高不下时，只能直接排入大气，造成很大污染，又导致焦炉四处跑烟冒火，甚至烧坏焦炉铁件和设备。为了解决这种情况，酒钢焦化厂在4焦炉的建设中采用了太原亚乐士公司的荒煤气自动放散点火装置。应用后取得了良好的效果。

2工艺流程简介荒煤气自动放散点火装置是通过设有软件程序的自动控制柜实现常年24h自动运行，只要荒煤气压力超过规定的上限超压报警，就会分级打开放散，以保证集气管煤气压力不会大起大落，又不随意将煤气放散。当压力达到报警点时，有声光报警器报警，提醒岗位人员注意。而当压力继续上升，系统将进行放散点火，流程如下：⑴系统以集气管内煤气压力为检测信号，该信号以4~ 20ma电流信号进入plc系统，当plc检测到集气管内煤气压力超规定极限时，系统发出报警信号，准备放散；⑵激发点火-打开引火管煤气球阀-引火火柜点燃、成功后关闭点火-打开煤气放散阀-打开引风蒸汽球阀-关闭引火管煤气球阀；⑶当集气管内煤气压力下降到正常值时，停止放散；⑷关闭煤气放散阀-关闭蒸汽。

2焊前准备⑴严格清理焊缝及附近区域50mm范围内的油污物；⑵一定要将等离子切割过的割口（焊缝所在位置）打磨平整。

333焊接工艺⑴将筒节围成图纸要求的尺寸，点对中焊缝，点对间距20mm，对接间隙0~⑵焊接时采用双人双面同步氩弧焊。焊工在焊缝同一部位的正、反面，沿同一方向用相同的焊接速度施焊，正面焊工填加焊丝，反面不填丝，焊缝正反面一次成形。焊接参数见表3.表3双人双面同步钨极氩弧焊焊接工艺参数母材代号焊丝牌号焊丝直径焊接电流焊接电压根据焊接工艺评定对试板进行了拉伸、弯曲试验，各项机械性能均符合有关标准要求。

3.5结论该工艺最大优点是熔池两面始终处于氩气保护之中，避免了气孔的产生，同时具有正反面焊缝成形好，焊件不用加工坡口，焊接效率高等优点。