n316L 不锈钢管道焊接工艺焊接工艺 （1）焊接方法：由于现场多数为不锈钢管道 且大小不一，根据不锈钢的焊接特点，尽可能减小热输入量，故采用手工电弧焊、氩弧焊两种方法，d ＞Φ159 mm 的采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面d ≦Φ159 mm 的全用氩弧焊焊机采用手工电弧焊/氩弧焊两用的WS7 一400 逆变式弧焊机document.write("");xno = xno+1; （2）焊接材料：奥氏体不锈钢是特殊性能用钢，为满足接头具有相同的性能，应遵循“等成分”原则选择焊接材料，同时为增强接头抗热裂纹和晶间腐蚀能力，使接头中出现少量铁素体，选择HooCr19Ni12Mo2氩弧焊用焊丝，手弧焊用焊条CHSO22 作为填充材料，其成分见表1 和表2 表1 焊丝HOOCr19Ni12Mo2化学成分（%）CSiMnPSNiCrMo0.0120.131.700.0190.00713.2318.722.38 表2 焊条CHS022化学成分（%）CCuSiMnPSNiCrMo0.030.200.640.750.020.00711.7719.662.05 （3）焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感，故采用小电流、快速焊，多层焊时要严格控制层间温度，使层间温度小于60 ℃ 具体参数见表3 表3 焊接参数接头形式焊缝层次焊接方法焊接材料焊接电流I/A电弧电压U/V焊接速度v/（cm.min）牌号 直径d/mm管对接一层手工钨极氩弧焊HOOCr19Ni12Mo22.575-8010-116-83.283-9011-136-8二层手工钨极氩弧焊HOOCr19Ni12Mo22.575-8010-116-83.285-9312-136-8手工电弧焊CHS0222.580-8525-269-12 （4 ）坡口形式及装配定位焊坡口形式采用V 形坡口，由于采用了较小的焊接电流，熔深小，因而坡口的钝边比碳钢小，约为0-0.5 mm，坡口角度比碳钢大，约为65°- 700°，其形式见图l 图1 坡口形式 因不锈钢热膨胀系数较大，焊接时产生较大的焊接应力，要求采用严格的定位焊对于d≦Φ89 mm 的管采用两点定位，d=Φ89-Φ219 mm采用三点定位，d≧219 mm 的采用四点定位；定位焊缝长度6-8 mm （5）焊接技术要求： ① 手工电弧焊时焊机采用直流反接，氩弧焊时采用直流正接； ② 焊前应将焊丝用不锈钢丝刷刷掉表面的氧化皮，并用丙酮清洗；焊条应在200-250 ℃ 烘干1h，随取随用； ③ 焊前将工件坡口两侧25 mm 范围内的油污等清理干净，并用丙酮清洗坡口两侧25 mm 范围； ④ 氩弧焊时，喷嘴直径Φ2 mm , 钨极为钵钨极，规格Φ2.5 mm ； ⑤ 氩弧焊焊接不锈钢时，背面必须充氩气保护，才能保证背面成形。
采用在管道内局部充氩的方法，流量为5-14L/min，正面氩气流量为12 一13L/min 打底焊时焊缝厚度应尽量薄，与根部熔合良好，收弧时要成缓坡形，如有收弧缩孔，应用磨光机磨掉必须在坡口内引弧熄弧，熄弧时应填满弧坑，防止弧坑裂纹 由于该不锈钢为奥氏体不锈钢，为防止碳化物析出敏化及晶间腐蚀，应严格控制层间温度和焊后冷却速度，要求焊接时层间温度控制在60℃ 以下，焊后必须立即水冷，同时采用分段焊接具体分段方法见图2这种对称分散的焊接顺序，即可增大接头的冷却速度，又可减小焊接应力图2 不同管径分段焊接示意图 2 结果 ( 1 )外观检查无气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷，成形良好 ( 2 )对试件进行拉伸、弯曲试验，各项力学性能指标均满足要求，未发现未熔合和裂纹等缺陷 ( 3 )宏观金相检验，发现焊道熔合良好，熔深为1-1.5 mm 微观金相检验，其母材及热影响区都是全奥氏体组织，焊缝金属为奥氏体十铁素体（4 % ）组织，完全满足抗晶间腐蚀和抗脆化的要求，经煤化公司现场施工 保证了焊接工程质量1 根据不锈钢的焊接特点，尽可能减小热输入量，一般采用手工电弧焊、氩弧焊两种; 2 焊接参数。
奥氏体不锈钢的突出特点是对过热敏感，故采用小电流、快速焊，多层焊时要严格控制层间温度，使层间温度小于60 ℃ 3 因不锈钢热膨胀系数较大，焊接时产生较大的焊接应力，要求采用严格的定位焊对于d≦Φ89 mm 的管采用两点定位，d=Φ89-Φ219 mm采用三点定位，d≧219 mm 的采用四点定位；定位焊缝长度6-8 mm 4 打底焊时焊缝厚度应尽量薄，与根部熔合良好，收弧时要成缓坡形，如有收弧缩孔，应用磨光机磨掉必须在坡口内引弧熄弧，熄弧时应填满弧坑，防止弧坑裂纹 5 外观检查无裂纹、气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷以我加工不锈钢的经验，不锈钢比一般碳钢较软、韧性大，切削时不容易断削，容易产生刀瘤而引致烧刀，由于韧，刀具的角度比一般的相对要锋利一点，适宜快速切削聂福全 . C" ]4 q" T$ O; y( |* Y 在采取钻、铰、镗工艺加工一些奥氏体组织及马氏体组织不锈钢材料如1Cr18Ni9Ti、2Cr13孔时，加工过程中会出现刀具磨损加快、加工表面完好性差、切屑排除困难等共性问题，严重影响了此类材料零件的加工质量、生产周期及加工成本。
按照金属工艺学、金属切削原理等理论对上述材质加工难点进行分析，摸索出一套行之有效的不锈钢材料钻、铰、镗加工工艺3 J, A0 u& w0 C% b. p/ b机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化, {$ C2 j& x% X4 F g2 N* `. M; \& i 不锈钢材料加工难点分析4 c- a- j* _. x4 {+ d$ X1 Q# F机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化" U$ Y) Y% d, b3 z 不锈钢材料加工难点主要有以下几个方面：/ U' n; g/ c5 r) o. c* K+ ]. J# F0 d+ a; M$ t& N9 Z9 N4 z 1. 切削力大，切削温度高3 Q( ]$ T( b$ Q6 n1 A# t6 G/ z7 P& j3 M; K机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化 该类型材料强度大，切削时切向应力大、塑性变形大，因而切削力大。
此外材料导热性极差，造成切削温度升高，且高温往往集中在刀具刃口附近的狭长区域内，从而加快了刀具的磨损中国机械社区7 r- ?7 ]( p0 l% ` y7 ] {) p& V; h& K1 u# F; x H机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化 2. 加工硬化严重; j* Q: V" O- x" M5 j$ [3 Q A" J3 S" w' |! R. n 奥氏体不锈钢以及一些高温合金不锈钢均为奥氏体组织，切削时加工硬化倾向大，通常是普通碳素钢的数倍，刀具在加工硬化区域内切削，使刀具寿命缩短8 `; x1 y5 U+ f/ j/ T f9 o' [8 _. G3 I6 `0 C. f 3. 容易粘刀机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化, S; C6 U% P f( Z) @7 I1 O }* D* w. d1 |8 p! v% P- n 无论是奥氏体不锈钢还是马氏体不锈钢均存在加工时切屑强韧、切削温度很高的特点。
当强韧的切屑流经前刀面时，将产生粘结、熔焊等粘刀现象，影响加工零件表面粗糙度机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化' ]8 t) m! {9 h X8 H* E$ [( |, r* n* D T中国机械社区 4. 刀具磨损加快2 |6 f3 r( t9 `8 {6 `机械设计,机械加工,设计软件,机械工程师,设备管理,焊接,液压,铸造,密封,测量,工程机械,粉末冶金,轴承,齿轮,泵阀,工业自动化; D8 ^$ K8 b+ p3 t3 k 上述材料一般含高熔点元素、塑性大，切削温度高，使刀具磨损加快，磨刀、换刀频繁，从而影响了生产效率，提高了刀具使用成本9 `, n, P; N' S2 f/ I9 A `8 p4 k3 n8 R9 g0 o 不锈钢零件加工工艺8 O9 N- X1 B. q4 {2 r8 ~ T# `- F中国机械社区' M0 w& A- [* A' j/ j% @& ? 通过上述加工难点分析，不锈钢的加工工艺及相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较大的不同，其具体加工工艺如下：* L/ Z. E6 x# ^* R+ l( V2 p8 g# v6 s6 B3 Y; y- u" i/ S 1.钻孔加工中国机械社区) ^+ T! i% }9 u- K( d5 a4 R, I4 s4 ]0 s- d 在钻孔加工时，由于不锈钢材料导热性能差，弹性模量小，孔加工起来也比较困难。
解决此类材料的孔加工难题，主要是选用合适的刀具材料，确定合理的刀具的几何参数以及刀具的切削用量钻削上述材料时，钻头一般应选用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材质的钻头，这些材质钻头缺点是价格比较昂贵，而且难以采购而采用常用的W18Cr4V普通标准高速钢钻头钻孔时，由于存在顶角较小、切屑太宽而不能及时排出孔外、切削液不能及时冷却钻头等缺点，再加上不锈钢材料导热性差，造成集中在刀刃上的切削温度升高，容易导致两个后刀面和主刃烧伤及崩刃，使钻头的使用寿命降低0 h5 V9 Y' M. B5 K' u9 中国机械社区: e- q, ~9 U7 a: v （1）刀具几何参数设计 在采用W18Cr4V普通高速钢钻头钻孔时，切削力及切削温度均集中在钻尖上，为提高钻头切削部位的耐用度，可以适当增大顶角角度，顶角一般选135°～140°，顶角增大也将使外缘前角减小，钻屑变窄，以利于排屑但是加大顶角后，钻头的横刃变宽，造成切削阻力增大，因而必须对钻头横刃进行修磨，修磨后横刃的斜角为47°～55°，横刃前角为3°～5°，修磨横刃时。