304L不锈钢薄管304L焊接工艺

304L不锈钢就是美国AISI(美国钢铁协会)标准不锈钢号，相当于中国00Cr19Ni10、耐腐蚀性和耐热性，主要化学成分和力学性能见表1。304L它是一种超低碳纯奥氏体不锈钢，焊接性好，不易产生晶间腐蚀。但由于不锈钢导热系数小，线膨胀系数大，接头在冷却过程中形成较大的拉应力。焊接热输入大时容易产生热裂纹，壁厚3mm~4mm钢管刚度小，更容易产生较大的焊接变形。

通过焊接分析，发现焊接过程中的问题与焊接方法中的热量输送量密切相关。当热量输入大，冷却慢时，容易产生热裂纹﹑腐蚀开裂变形。常用的焊接方法中，TIG焊接热输入量适中。因此，304L薄壁管采用钨极氩弧焊(TIG焊接)焊接是可行的，但也要注意一些细节。焊接此类材料的选择ER308L氩气纯度不低于99.96%。

本着保证焊透、减少母材稀释、保护气体覆盖、减少热输入的原则，采用钝边V形坡口，见图1。3.2mm铺钨电极棒，喷嘴直径20mm,喷嘴在焊接过程中尽量靠近待焊位置，工艺参数见表2。

管件组应打磨坡口及两侧，露出金属光泽。钢管内外表面的凹坑应打磨光滑过渡，打磨后坡口两侧50处mm内部不得有肉眼可见的划沟、凹坑等，以免造成RT误判。丙酮或乙醇等有机溶剂可用于清洗坡口内外200种mm范围内的油污、铁锈等。不锈钢薄壁管刚度差，管口椭圆现象普遍，对接时容易造成错边。装配时，工件应用同一材料连接块固定，错边应用自制工装矫正，确保错边量为2mm内部。焊接至焊缝错边时应暂停，然后用铜锤适当锤击错边高的一侧，消除错边后再进行焊接。焊接薄壁不锈钢管时，每层背面应充氩保护。引弧前，组合件应至少充氩吹扫2min,

*更换管道内的空气。背面氩保护时，管口两端应妥善堵塞，焊口用胶带密封，开口长度不得超过八分之一。当管道长度较长，整体氩难以充电时，可在组对焊口前放置密封板，密封板与焊缝之间的距离尽可能近，无损坏，然后在坡口处采用局部氩的方法进行保护。焊接时，氩弧焊枪喷嘴靠近焊缝表面旋转，旋转时焊枪自然向前移动。注意保持焊枪与焊缝之间的夹角，避免氩气保护不良导致焊缝氧化。为防止底焊缝凹陷，底焊仰焊位置采用内填丝、立焊，平焊位置采用外填丝法。

焊接过程中，焊丝不得与钨极接触或直接深入电弧的弧柱区域，以防止损坏电弧稳定性和钨夹紧缺陷。焊丝端部不得离开保护区，防止焊丝氧化。在焊接过程中，为了减少热输入，焊丝尽量不摆动，采用窄焊道焊接接后，每个焊缝应仔细检查焊缝表面，每个焊缝之间的接头应错开50个mm层间温度不得超过150℃。焊缝末端注意送丝，直至弧坑饱满，避免形成弧坑裂缝。最后，封口应打磨成斜坡，直至根部呈蓝色，收弧时应填充弧坑。焊接结束时，应减少氩气流量，防止气压过大导致焊缝凹陷。盖面还应采用滚焊法，避免焊缝过高和咬边。

304L采用薄壁不锈钢管TIG焊接方法，焊接过程中采用窄焊道焊接，减少了材料的热输入，有效防止了裂纹、咬边和变形。部分焊工使用这种方法后，x射线检测合格率达到90%以上。这些经验和方法应在今后生产薄壁不锈钢管时得到推广和加强。