扭曲的金属、炭色焊缝和挫折;这些是焊接时可能发生的一些事情不锈钢。虽然它包含与类似的元素碳钢不锈钢添加了合金元素,例如铬和钼,这在熔合两块或多块不锈钢而不是碳钢时提出了一系列完全不同的挑战。不锈钢熔池周围的氧气必须保持绝对最低。熔池的行为将不同于铝或碳钢。不锈钢的导热性要低得多,因此变形和热量输入是一个很大的问题。虽然焊接不锈钢时需要考虑许多因素,但最重要的决定之一是使用何种焊接工艺。
不锈钢焊接工艺
下面我们讨论不锈钢最常用的焊接工艺。
金属惰性气体焊接/气体金属电弧焊
金属惰性气体保护焊,或者更正式的说法是气体金属电弧焊,是焊接不锈钢的一种更受欢迎的方法。MIG焊接不锈钢和焊接碳钢有许多相似之处。不需要使用特殊的驱动辊,并且极性保持不变。然而,保护气体成分通常是不同的。焊接不锈钢时允许氧气含量较低,因此氧气或二氧化碳含量应保持在2%左右或更低。当MIG焊接不锈钢时,含有氩气、氦气和二氧化碳或氧气的三混合物保护气体是非常常见的。由于焊缝和基材通常需要耐腐蚀性,因此必须使用不锈钢焊丝。此外,为了防止开裂,填充丝和不锈钢基体应该是低碳型的,或者含有稳定剂,如钽或铌。使用脉冲焊接波形也可以帮助用户更成功地熔化极气体保护焊不锈钢。
钨极惰性气体保护焊/气体钨极电弧焊
钨极氩弧焊,更正式地称为气体钨极电弧焊,是另一种常用于焊接不锈钢的工艺。这种工艺在用于焊接碳钢和用于焊接不锈钢时也有相似之处。两种材料都需要直流电极负(DCEN)极性。通常,使用几乎100%的氩气或氦气保护气体。与金属惰性气体保护焊一样,钨极惰性气体保护焊需要不锈钢填充金属,以防止焊接容易受到腐蚀。低碳或稳定等级的不锈钢应用作填充金属,基础金属也应是低碳或稳定的。焊接不锈钢时,变形可能是一个主要问题,因此在钨极惰性气体保护焊不锈钢时,保持一定的运行速度和较低的热量输入非常重要。
药芯焊丝电弧焊
一般来说,使用焊剂的焊接工艺对于焊接不锈钢不是最佳的。也就是说,可以用药芯焊丝焊接不锈钢。需要使用特殊的气体混合物。气体保护药芯焊丝电弧焊通常是焊接不锈钢比药芯焊丝电弧焊更好的选择,因为它比后者更少依赖焊剂来保护焊接金属不受大气影响。
金属芯电弧焊
替代自保护药芯焊丝电弧焊和气体保护药芯焊丝电弧焊的更好的药芯焊丝是金属芯电弧焊。这主要是因为金属芯电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,但大部分填充有粉末金属以增加沉积。通过适当的保护气体和送丝系统,金属芯电弧焊可用于在不锈钢上进行高质量的焊接。在大多数情况下,需要脉冲波形或喷射转移电弧来用金属芯弧焊制造高质量的不锈钢焊缝。
激光束焊接
激光束焊接经常被用于以非常快的移动速度和非常低的热量输入将不锈钢连接在一起。用激光焊接时,必须小心避免气孔和裂纹。通过保护气体和焊接参数优化减少氧气量,可以避免裂纹和气孔。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焊接不锈钢的工艺,激光束焊接必须自动化。
不锈钢上使用的其他焊接工艺
上述工艺可能是焊接不锈钢最常用的工艺。业内还有许多其他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、电子束焊(EBW),屏蔽金属电弧焊(SMAW)、搅拌摩擦焊(FSW)和电阻焊。这份清单并不详尽,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。