0.8mm不锈钢薄板自动TIG焊工艺试验及生产应用

作者:安军岭;李文利 刊名:焊接技术 上传者:徐向红

【摘要】根据大型隔热门面板的结构特点及对薄板拼接焊时的技术要求,通过焊接试验确定了不锈钢薄板自动TIG焊合理的焊接工艺参数,并选用了微机控制的焊接设备,焊接时通过琴键式夹具和带槽紫铜衬垫严格控制焊后变形。该工艺用于生产中,完全满足了产品设计要求。

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我厂在H6645B型纤维烘燥机主关件大型隔热门面板的试制过程中,遇到0.8mm厚0Cr18Ni9不锈钢薄板的拼焊问题,主关件大型隔热门面板的结构及展开图见图1,图2。15481852171211182处135267673046图1面板结构示意图图2面板展开示意图设计要求大型隔热门选用0.8mm厚0Cr18Ni9材料,面板正面不允许拼焊,侧面拼焊后焊缝表面必须无凹陷、无咬边、平整光洁,且整个面板拼焊后无波浪变形缺陷发生。由于大型隔热门面板薄、面积大(3046mm1352mm0.8mm),受板料规格限制,面板上必须设计两道拼接焊缝,如图2所示。因此,焊接过程中不但要解决不锈钢薄板长焊缝的焊接质量问题,还要控制好面板焊后变形。考虑到自动TIG焊工艺具有单面焊双面成形、焊缝质量好、焊后变形小、焊接效率高等优点,特别适合于不锈钢薄板长焊缝的焊接,决定采用自动TIG焊单面焊双面成形工艺解决0.8mm厚0Cr18Ni9薄板的拼焊问题。1试验目的通过对0.8mm厚0Cr18Ni9薄板的自动TIG焊单面焊双面成形工艺试验,制定出合理的焊接工艺参数;采取合适的焊接工艺措施,获得能满足设计要求的优质焊缝。2焊接工艺试验2.1焊接设备焊接设备选用ARISTO-500计算机控制通用型焊机,该焊机具有储存程序和记忆焊接,并能在焊接的同时调整焊接参数的优化功能。而且还配备有气压琴键式夹具和带槽紫铜衬垫,2.2焊前准备在专用数控剪床上下料,制备0.8mm厚0Cr18Ni9试件200mm3050mm若干块,尽量使剪切口平直,无毛刺、卷边等缺陷。首先用手工TIG焊方法将两块试件点焊成焊接试板(每隔100mm点焊一处,焊丝牌号H0Cr21Ni10,直径1.2mm),然后用木榔头将点焊处矫平,并用丙酮溶液将待焊处油污擦拭干净,最后用气压琴键式夹具将焊接试板压在带槽紫铜垫板上,如图3所示,调整好焊接参数后,方可进行焊接。带槽紫铜衬垫试板压板钨极压板间距图3焊接试板装配示意图2.3焊接工艺参数选择2.3.1焊接电流及钨极直径选择经多次试验证明,在钨极直径为1.6mm,焊接电流大于60A时,易使熔池过烧、甚至因试板局部对接间隙过大而产生烧穿缺陷。若产生烧穿缺陷,一则难以补焊,二则即使采用手工TIG补焊效果好,也会产生较大波浪变形;当焊接电流小于50A时,背面易产生未焊透缺陷,达不到单面焊双面成形的效果。因此焊接电流选择5060A较为合适。2.3.2氩气流量及喷嘴直径据资料介绍,在一定条件下TIG焊时,氩气流量和喷嘴直径有一个较佳的匹配范围,此时氩气保护效果最好。也就是当喷嘴直径一定时,氩气流量过低,气流挺度差,排除周围空气的能力低,保护效果不好;氩气流量过大,容易造成紊流,使外界空气卷入,同样降低保护效果。试验表明,当喷嘴直径为10mm,氩气流量为810L/min时,氩气保护效果较好。此外,背面保护气体的流量也必须合适,流量过小,起不到保护效果;流量过大,不仅造成气体浪费,而且可能造成背面焊缝上凹,实际焊接时背面保护气体流量选择46L/min。2.3.3焊接速度焊接过程中,在焊接电流一定条件下,焊接速度与焊接热输入成反比。当焊接速度过大时,焊接热输入小,易产生未焊透、咬边等缺陷,达不到单面焊双面成形的效果;当焊接速度过小时,焊接热输入大,会造成焊接熔池过烧、甚至烧穿。因此,焊接速度必须有一个合适的范围,试验得知,当焊接电流为5060A,焊接速度选0.600.65m/min较为理想。2.3.4压板间距大小压板间距与不锈钢板厚度有关,钢板越薄压板间距要求越小,如压板间距过大,焊接过程中会使钢板产

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