不锈钢焊接工艺改进.doc

不锈钢管焊接工艺改进 摘要 修船行业承接液化气船和化学品船占有很大比例，在这类船舶的修理中，不锈钢管路焊接是重要工程，而不锈钢的物理性质（电阻率、膨胀系数等）和普通碳钢存在较大差异，对焊工的焊接技术水平要求较高，本文根据多艘船舶不锈钢管的焊接实际，并接和相关不锈钢焊接理论知识对不锈钢焊接工艺进行改进。 The LPG vessel and chemical tanker have A large proportion of ship repairing industry, In this kind of ship repairing, stainless steel pipe welding is an important project, and there are many difference between stainless steel and ordinary carbon steel in physical properties ( resistivity, expansion coefficient and so on) ,it requires that the welder has higher level welding technology . this paper will discuss how to Improve the stainless steel pipe welding procedure , depanding on both practical welding case in several vessels and related theoretical knowledge on stainless steel stainless steel welding . 一、现状分析 1、车间熟练掌握不锈钢管焊接技术焊工较少 2、原有的不锈钢管焊接工艺还不够完善，影响焊接效果 主要原因分析 1、熟练掌握不锈钢焊接工艺的焊工分为两地后，更加不能满足两地生产的要求 2、不锈钢物理性能和碳钢存在较大差异，焊工缺乏对不锈钢焊接工艺、焊接材料方面的了解，焊接过程完全靠经验 3、不锈钢和碳钢物理性对比 1）电阻率 A:碳钢电阻率为a B：不锈钢的电阻率约为5a 结论：不锈钢电阻率远高于碳钢，相同焊接电流的情况下，热功率为碳钢的5倍 2）膨胀系数 A：碳钢的膨胀系数为b B：不锈钢的膨胀系数为1.4b 结论：不锈钢的膨胀系数比碳钢大，而且随着温度的升高而逐渐升高 3）热导率 A：碳钢的热导率为C B：不锈钢的热导率为1/3C 结论：不锈钢的导热速度比碳钢慢很多容易造成热量积聚 总结：由于高电阻率不锈钢在焊接时，会产生比碳钢高得多的热量，而由于不锈钢低的热导率，不能将热量及时散失，短时间内造成热量积聚，又由于不锈钢具有比碳钢更高的膨胀系数。造成不锈钢焊接存在较大的焊接变形和焊后收缩。 二、对不锈钢的三大焊接难点各个击破 1、高电阻率 焊接参数选用小的热输入（即小电流快速焊），要等前一层焊缝冷却后，再焊接第二层焊缝。 2、高膨胀系数 如图4-1所示为不锈钢管焊接单边烧焊双面成型理论工艺图。 图4-1 1）由于不锈钢焊接存在着较大的焊后收缩，因此管对接间隙约为同等规格碳钢的1.5倍。留好收缩余量 2）先施焊的部位会迅速膨胀，致使对面位置间隙减小，甚至为零，无法完成单面烧焊双面成型,因此必须预留焊接反变形量 改进后如图4-2所示 图4-2 参数 情形 点焊方法 电流输入I （A） 焊接速度v (cm/min) 反变形量h (mm) 最小间隙b (mm) 最大间隙a (mm) 改进前 扁铁点焊 120~160 15~25 2 2 3 改进后 螺栓点焊 95~130 20~30 4 3 4.5 表4-1焊接工艺改进前后参数对比 3）点焊改进过程 （1）直接点焊 直接点焊会造成点焊位为焊接节点，此处易产生缺陷，造成拍片不合格 （2）扁铁点焊 利用扁铁点焊不会造成焊接节点，但是扁铁的侧向力，抑制了正常的焊接变形，使不锈钢对接焊缝区域存在着很大的焊接应力，焊接结束后焊缝很容易出现应力裂纹。 （3）螺栓点焊 螺栓存在着螺纹，结构类似管路的伸缩接头具有良好的可变形能力，这样大大减少焊缝残余应力，防止产生裂纹 3、低热导率 1）和克服高电阻率采取同样的工艺方法 2）由于导热慢，为防止焊缝被氧化，保护气体方面还应注意： （1）焊前要提前1.5~4.0s输送保护气体（主要为氩气）以驱赶管内和焊接区间空气 （2）焊后延迟5~15s停气，以保证焊缝在有保护气体保护的环