專利名稱：一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法
技術領域：
本發明涉及不銹鋼的焊接工藝，尤其涉及一種用于不銹鋼薄板的無弧光快速焊接工藝，屬于焊接技術領域。
背景技術：
奧氏體不銹鋼的塑韌性優良，有很好的抗腐蝕性和生物相容性，廣泛應用于石油化工、食品工業、化學工業、紡織機械等工業領域。與其他不銹鋼相比，奧氏體不銹鋼能很好地適用于熔化焊接，包括焊條電弧焊、埋弧焊、氬弧焊、等離子弧焊等。但由于奧氏體不銹鋼的熱導率小、熔點低、線脹系數大，焊縫金屬高溫停留時間長，容易形成粗大的鑄態組織，產生較大的應力和變形等。殘余應力的存在易產生焊接熱應力裂紋和應力腐蝕開裂。如果焊接工藝不正確時，還會出現晶間腐蝕或熱裂紋等缺陷。從經濟性、技術性等方面考慮，奧氏體不銹鋼常采用焊條電弧焊、氬弧焊和等離子弧焊等。焊接不銹鋼中厚板時，多采用直徑3_ 4_焊絲的埋弧焊，但存在焊縫組織粗大，焊接接頭耐蝕性差等問題。焊接不銹鋼薄板時，采用鎢極氬弧焊比較合適，但鎢極氬弧焊效率低；C02氣體保護焊用于不銹鋼薄板具有成本低、生產效率高的特點，但CO2氣體保護焊時電弧光強、飛濺大、煙塵多，對操作者的身體健康及生產環境有不利的影響。如果采用CO2氣體保護焊的不銹鋼細焊絲，配以埋弧焊燒結焊劑(不加CO2保護氣體)焊接不銹鋼薄板，會大大提高焊接效率，而且能避免飛濺、電弧光、煙塵等，這對于改善焊接生產環境，優化焊接工藝具有重要的意義，也符合國家“節能環保”和“綠色制造”的戰略方向。
發明內容
本發明的目的是針 對現有技術中不銹鋼薄板焊接的不足，而提出一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法。本發明采取的技術方案為:—種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，包括步驟如下:( I)對不銹鋼待焊接頭處表面進行清潔處理，將待焊不銹鋼薄板接頭處壓緊，對不銹鋼薄板對接處用焊條電弧焊點固牢固；(2)將經過烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑堆覆在不銹鋼薄板對接接頭處，采用配以細焊絲送進裝置的逆變式CO2氣體保護焊焊機，用細焊絲配合堿性燒結焊劑進行無弧光焊接，焊接工藝參數為:直流反極性，焊接電壓34V 36V，焊接電流190A 260A，焊接速度
1.1Ocm/s 1.40cm/s,焊接熱輸入控制在 4.6kJ/cm 8.5kJ/cm。上述方法中:步驟(I)所述的清潔處理為機械處理或化學處理，機械處理是用鋼絲刷將待焊表面及其周圍10 15mm處清除干凈，使其露出金屬光澤；所述的化學處理是將不銹鋼接頭處的待焊表面及其周圍10 15mm處置于酸洗液中浸泡15min 20min，然后用清水將待焊件表面洗凈，最后烘干。所述酸洗液是指常規稀硫酸，或稀鹽酸與稀硫酸按體積比1:2相混合的混合溶液。步驟(I)對不銹鋼薄板對接處點固牢固，所用的點固方法是焊條電弧焊，焊條直徑
2.5mm,焊接電流80A 90A。步驟(2)所述的烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑粒度1.25mm 0.28mm (14目 60目)，小于規定粒度的顆粒質量含量不大于5%，大于規定粒度的顆粒質量含量不大于2%。顆粒狀堿性燒結焊劑其組成成分(質量百分含量)為:Si022% 3%，，Ti025% 8%,，Al20330% 35%，Mn03% 6%，Ca05% 8%，Mg01% 2%，CaF240% 50%，S 彡 0.06%,P^0.06%。顆粒狀堿性燒結焊劑的烘干溫度為150°C 200°C，保溫Ih 2h。步驟(2)所述的細焊絲優選直徑1.2mm的不銹鋼焊絲，其熔敷金屬的化學成分以質量百分比計為:C0.03% 0.04%, Crl8.0% 21.0%%, Ν 9.0% 12.0%, Nb0.60% 0.75%,Mn0.50% 2.50%, Si0.6% 0.8%, Cu0.5% 0.7%, S 彡 0.030%, P 彡 0.040%,余量為 Fe ；熔敷金屬的力學性能為:抗拉強度ob>550MPa，伸長率δ 5>35%。本發明采用直徑1.2mm的CO2氣體保護焊不銹鋼實芯焊絲，配合堿性燒結焊劑，通過控制焊接熱輸入實現奧氏體不銹鋼薄板的無弧光快速焊接。
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采用本發明提出的不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，避免了 CO2氣體保護焊飛濺大、弧光強、煙塵多的焊接難題，同時又避免了不銹鋼埋弧焊焊縫組織粗大、接頭區耐腐蝕性差的問題，提高了不銹鋼薄板焊接的自動化程度和焊接效率，改善了工作環境，提高了焊接質量。獲得的不銹鋼焊接接頭抗拉強度能夠滿足不銹鋼薄板焊接接頭的使用要求。本發明所述的不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法操作簡便、生產成本低、便于推廣應用。
具體實施例方式下面結合實施例進一步說明。實施例1:長度為180mm、寬度為120mm、厚度為4mm的兩塊不銹鋼薄板的對接焊,采用直徑為
1.2mm的不銹鋼焊絲配合堿性燒結焊劑進行無弧光快速焊接，工藝步驟為:(I)焊前用鋼絲刷將不銹鋼接頭處待焊表面及周邊IOmm范圍清除干凈，直至露出金屬光澤。(2)用工裝板將兩塊待焊不銹鋼薄板接頭處壓緊。(3)采用NB-300型逆變式CO2氣體保護焊焊機，用直徑1.2mm的不銹鋼焊絲配合堿性燒結焊劑進行無弧光焊接，將經過150°C X 1.5h烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑(可市購)堆覆在不銹鋼薄板對接接頭處。不銹鋼焊絲熔敷金屬的化學成分以質量百分比計為:C0.03%%, Crl9.5%, Nil0.5%, Nb0.65%, Mnl.50%, Si0.65%, Cu0.6%, S^0.030%, P^0.040%,余量為Fe ;顆粒狀堿性燒結焊劑的組成成分(質量百分含量)為:Si023%，Ti027%, Al20330%,Μη05.9%, Ca06%, Mg02%, CaF246%, S 彡 0.06%, P 彡 0.06%。(4)焊接工藝參數為:直流反極性，焊接電壓34V 35V，焊接電流190Α 220Α，焊接速度1.30cm/s,焊接熱輸入控制在4.9kJ/cm 5.9kJ/cm。焊后不銹鋼焊縫外觀平整光潔，焊縫成形良好，脫渣容易，無表面和內部焊接缺陷；獲得的不銹鋼焊接接頭的抗拉強度620MPa，能滿足不銹鋼焊接接頭的使用性能要求。實施例2:
長度為340mm、寬度為180mm、厚度為6mm的兩塊不銹鋼薄板的對接焊,采用直徑為
1.2mm的不銹鋼焊絲配合堿性燒結焊劑進行無弧光快速焊接，工藝步驟為:(I)焊前用鋼絲刷將不銹鋼接頭處待焊表面及周邊IOmm 15mm范圍清除干凈，直
至露出金屬光澤。(2)用工裝板將兩塊待焊不銹鋼薄板接頭處壓緊，對不銹鋼薄板對接處用焊條電弧焊點固牢固，焊接電流85A。(3)采用NB-300型逆變式CO2氣體保護焊焊機，用直徑1.2mm的不銹鋼焊絲配合堿性燒結焊劑進行無弧光焊接，將經過150°C X2h烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑堆覆在不銹鋼薄板對接接頭處。不銹鋼焊絲熔敷金屬的化學成分以質量百分比計為:C0.03%%, Cr 19.5%, Nil0.5%, Nb0.65%, Mnl.50%, Si0.65%, Cu0.6%, S 彡 0.030%, P 彡 0.040%,余量為Fe ;顆粒狀堿性燒結焊劑的組成成分(質量百分含量)為:Si023%，Ti026%,Α120331.9%, Mn05%, Ca06%, Mg02%, CaF246%, S 彡 0.06%, P 彡 0.06%。(4)焊接工藝參數為:直流反極性，焊接電壓35V 36V，焊接電流210Α 240Α，焊接速度1.20cm/s,焊接熱輸入控制在6.1kJ/cm 7.2kJ/cm。焊接完成的不銹鋼焊縫成形良好，焊縫外觀平整光潔，無表面和內部焊接缺陷。獲得的不銹鋼 焊接接頭的抗拉強度610MPa，能滿足不銹鋼焊接接頭的使用性能要求。
權利要求
1.一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，其特征是，包括步驟如下: (1)對不銹鋼待焊接頭處表面進行清潔處理，將待焊不銹鋼薄板接頭處壓緊，對不銹鋼薄板對接處用焊條電弧焊點固牢固； (2)將經過烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑堆覆在不銹鋼薄板對接接頭處，采用配以細焊絲送進裝置的逆變式CO2氣體保護焊焊機，用細焊絲配合堿性燒結焊劑進行無弧光焊接，焊接工藝參數為:直流反極性，焊接電壓34V 36V，焊接電流190A 260A，焊接速度1.1Ocm/s 1.40cm/s,焊接熱輸入控制在4.6kJ/cm 8.5kJ/cm。
2.根據權利要求1所述的一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，其特征是，步驟(I)所述的清潔處理為機械處理或化學處理，機械處理是用鋼絲刷將待焊表面及其周圍10 15_處清除干凈，使其露出金屬光澤；所述的化學處理是將不銹鋼接頭處的待焊表面及其周圍10 15mm處置于酸洗液中浸泡15min 20min,然后用清水將待焊件表面洗凈,最后烘干。
3.根據權利要求1所述的一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，其特征是，步驟(2)所述的烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑粒度1.25mm 0.28mm,小于規定粒度的顆粒質量含量不大于5%,大于規定粒度的顆粒質量含量不大于2%。
4.根據權利要求1所述的一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，其特征是，顆粒狀堿性燒結焊劑其質量百分組成為:Si022% 3%，，Ti025% 8%，，Al20330% 35%，Mn03% 6%, Ca05% 8%，Mg01% 2%，CaF240% 50%，S 彡 0.06%, P 彡 0.06%。
5.根據權利要求1所述的一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，其特征是，顆粒狀堿性燒結焊劑的烘干溫度為150°C 200°C，保溫Ih 2h。
6.根據權利要求1所述的一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，其特征是，步驟(2)所述的細焊絲直徑1.2mm的不銹鋼焊絲，其熔敷金屬的化學成分以質量百分比計為:C0.03% 0.04%, Crl8.0% 2L 0%%, Ν 9.0% 12.0%, Nb0.60% 0.75%,Mn0.50% .2.50%, Si0.6% 0.8%, Cu0.5% 0.7%，S彡0.030%, P ( 0.040%，余量為Fe ;熔敷金屬的力學性能為:抗拉強度ob>550MPa，伸長率δ 5>35%。
全文摘要
本發明涉及一種不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，將經過烘干的顆粒狀堿性燒結焊劑堆覆在不銹鋼薄板對接接頭處，采用配以細焊絲送進裝置的逆變式CO2氣體保護焊焊機，配合堿性燒結焊劑進行無弧光焊接，焊接工藝參數為直流反極性，焊接電壓34V～36V，焊接電流190A～260A，焊接速度1.10cm/s～1.40cm/s，焊接熱輸入控制在4.6kJ/cm～8.5kJ/cm。采用本發明提出的不銹鋼薄板的無弧光快速焊接方法，避免了CO2氣體保護焊飛濺大、弧光強、煙塵多的焊接難題，同時又避免了不銹鋼埋弧焊焊縫組織粗大、接頭區耐腐蝕性差的問題，提高了不銹鋼薄板焊接的自動化程度和焊接效率，改善了工作環境，提高了焊接質量。
文檔編號B23K9/235GK103252561SQ20131017306
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月10日 優先權日2013年5月10日
發明者李亞江, 王娟, 張永蘭 申請人:山東大學