304不鏽鋼管熱處理國外普遍采用帶保護氣體(tǐ)的無氧化連續熱處理爐,進行生(shēng)產過程(chéng)中的(de)中間熱處理和終的成品熱處理,由於可以獲得(dé)無(wú)氧化的光亮表麵,從而取消了傳統的酸(suān)洗工序。這一熱處理工藝的采用,既改善了(le)鋼管的質量,又克服了酸洗對(duì)環(huán)境的汙染。
根(gēn)據目前世界發展的趨勢,光亮連續爐基本分為三種類型(xíng):
(1)輥底式光亮(liàng)熱處理爐(lú)。這種爐型適用於大規格、大批量鋼管熱處理,小(xiǎo)時產量為1.0噸以上。可使用的保護氣體為高純度氫氣、分(fèn)解氨及其它保護(hù)氣體。可以配備有對流冷卻係(xì)統(tǒng),以便較快地冷(lěng)卻鋼管。
(2)網帶(dài)式光亮熱處(chù)理爐。這種爐型適合於小直徑薄壁精密鋼管,小時產量約為0.3-1.0噸,處理鋼(gāng)管長度可達40米(mǐ),也(yě)可以處理成卷(juàn)的(de)毛細管。
(3)馬弗式光亮熱處理(lǐ)爐(lú)。鋼管裝在連續的把架上,在馬(mǎ)弗管內運行加(jiā)熱,能以較低的成本處理優質小直徑薄壁鋼管,小時產量約在0.3噸以上。
氬弧焊(hàn)
不鏽鋼焊管(guǎn)要求熔深焊透,不含氧化物夾雜,熱影響區盡可能小,鎢極惰性氣體(tǐ)保護的(de)氬弧焊具有(yǒu)較好的適(shì)應性,焊(hàn)接質量高、焊透性能好,其產品在化工、核工業和(hé)食品等工業中得到廣泛應用(yòng)。
焊接速度不高是氬弧焊的不(bú)足之處(chù),為提高焊接速度,國(guó)外研究開發了多種(zhǒng)方法。其中由單電極(jí)單焊炬發展采(cǎi)用多電(diàn)極多焊炬的焊接方法在生產中應用。70年代德國首先采用多(duō)焊炬沿焊縫方向直線排列,形成長形熱(rè)流分(fèn)布,明顯提高焊速。一般采(cǎi)用三電(diàn)極焊炬的氬弧焊,焊接鋼管壁厚S≥2mm,焊接速度比單焊炬提高3-4倍,焊接質量也得以改善。氬弧(hú)焊與等離子(zǐ)焊組合可以焊接更大壁厚的鋼管,此外,在氬氣(qì)中5-10%的氫氣,再采用(yòng)高頻脈衝焊接電源,也可提高焊接速度。
多焊炬氬弧焊適用於奧氏體(tǐ)和鐵素體不鏽鋼管的(de)焊接。
高頻焊用於碳鋼焊管生產已經有40多年的曆史,但用於焊(hàn)接不鏽鋼管卻是較新的技術。其生產(chǎn)的經濟性,使其產品更為廣泛地用於建築裝飾、家用器具和機械結構領域。
高頻焊(hàn)接(jiē)具有較電源功率(lǜ),對不同的材質、外徑壁(bì)厚的鋼管都能達(dá)到較高的焊接速度。與氬弧焊(hàn)相比,是其高(gāo)焊接速度的10倍以上。因此,生產一般用途(tú)的不鏽鋼管具有(yǒu)較高的生產率。
因(yīn)為高頻焊接速度高,給焊管(guǎn)內毛刺的去除帶來困(kùn)難。目前(qián),高頻焊不(bú)鏽鋼管尚不能為化工、核工業所接受(shòu),這也是其原因(yīn)之一。
從焊接材質(zhì)看,高頻(pín)焊可以焊接(jiē)各種類型的奧氏體不鏽鋼管。同時,新鋼種的(de)開發和成(chéng)型焊接方法的進步,也成功地焊接了鐵素體不鏽鋼AISI409等(děng)鋼(gāng)種。
組合焊接技術
不鏽鋼焊管的各種焊接方法均有各自的優點和不(bú)足。如何揚長避短,將幾種焊接方法加以組合形成新的焊接工藝,滿足人們對不鏽鋼焊管質量和生產效率的要求(qiú),是當前不(bú)鏽鋼焊管技術發展的新趨勢。
經過近幾年的探索研究,組合焊接工藝已取得了進展,日本、法國等國家的不鏽鋼焊管生(shēng)產已掌握了一定的組合焊接技術。
組合(hé)焊接方法有:氬弧焊加等離(lí)子焊、高(gāo)頻焊加等離子焊、高頻預熱加三焊炬氬弧焊、高頻預(yù)熱加等離子(zǐ)加氬弧焊。組合焊接提高焊速十分顯著。對於采用高頻(pín)預熱的組合焊接鋼管焊縫質(zhì)量與常規的氬弧焊、等離子焊相(xiàng)當,焊接操作簡單,整個焊接係統易(yì)實現自動化,這種組合易於與現有的高頻焊接設備銜接,投資(zī)成本低,效益好。
01
TIG焊在生產中已經得到廣泛的應用,它可以(yǐ)獲得優質焊(hàn)縫(féng),常用來焊接有色(sè)金屬、不鏽鋼、超高強度鋼等材(cái)料。但是TIG焊存在熔深(shēn)淺(≤3mm)、焊接效率低等缺點,對於厚板需要開坡口進行多道焊(hàn)。增大焊接電流雖然能使熔深增加,但熔寬和熔池體積增加的幅度要遠(yuǎn)大於熔(róng)深的增加幅度。
02
活(huó)性化(huà)TIG焊方法近年(nián)來引起了世界(jiè)範圍內的重視。這種技(jì)術是在(zài)焊前將焊縫表麵塗敷上(shàng)一層活性焊劑(簡稱活性劑),在相同的焊接規範下,同常(cháng)規的TIG焊相比,可以大幅度地(dì)提(tí)高熔深(大(dà)可達300%)。對於8mm的厚板焊接可以不開坡口一次(cì)獲得(dé)較大的熔深或一次焊透,對於薄板可以在不改(gǎi)變焊接速度的情況下減小(xiǎo)焊接(jiē)熱輸(shū)入(rù)。目前A-TIG焊可以用(yòng)於焊接不鏽鋼、碳鋼、鎳基合(hé)金和鈦合金等材(cái)料。同傳統(tǒng)的TIG焊相比,A-TIG焊,可(kě)以大大地提高生產率,降低生產成本,同時還可以減(jiǎn)小焊接(jiē)變形,具有非常重要的(de)應用前景。 A-TIG焊關鍵的因素在於活性劑成分的選配。目前常用的活性劑成分主要(yào)有(yǒu)氧化物(wù)、氯化物和氟化物,不同的材料,其(qí)適用的(de)活性劑成分不同。但(dàn)是由於這種技術的重要性,活性劑的成分和配方在(zài)PWI和EWI都有專利(lì)限製,公開出版物上很少(shǎo)報道。目前對A-TIG焊的研究主要集中在活性劑作用機理(lǐ)的研究和活(huó)性化焊(hàn)接應用技(jì)術的研究兩個方麵。
03
目前國內外開發並使(shǐ)用的活性劑主(zhǔ)要有三種類型:氧化物、氟(fú)化物和氯化物。早期由PWI研製的用於鈦合(hé)金焊接的(de)活性劑以氧(yǎng)化物和氯化物為主,但是氯化物(wù)的毒性大,不利於推廣和應用。目前國外焊接不(bú)鏽(xiù)鋼、碳鋼等所使(shǐ)用的活性劑以氧化物為主,而對於(yú)鈦合金材料的焊接其活(huó)性劑中含有一定的氟化物成分。
04
單一成分的(de)活性劑對不鏽鋼焊縫成形的影響:
(1) 對於塗敷了SiO2活性劑的焊縫,隨著SiO2塗敷量的增加,焊道寬度逐漸變窄(zhǎi),弧(hú)坑變長(zhǎng)變(biàn)窄變深。焊道後部(bù)餘高變高,在塗敷活性劑和未塗敷活(huó)性劑的交接處,焊道金屬堆積多,在所有活性劑中,SiO2對焊縫成(chéng)形作用效果大。
(2) 活性劑NaF、Cr2O3對焊道成形的影響不明顯。隨著(zhe)塗敷量(liàng)的增加(jiā),焊(hàn)縫寬度變化並不大,弧坑也沒有明顯變化。與無活(huó)性劑的焊縫相比,焊(hàn)道寬度也沒有明顯的變化,但弧坑比無活性劑的(de)要大。
(3) 隨著TiO2塗敷量的增加,焊道外觀變化不大,弧坑沒有明顯變化,與無活性(xìng)劑時相似。但(dàn)所形成的焊縫表麵比較平整規則,沒有出現咬邊現象,比無活性劑的(de)焊道成形要好。
(4) 活性劑CaF2對焊道成形影響較大。隨著CaF2塗敷量的增加,焊縫成形變差,弧坑變(biàn)化不大,焊縫寬度(dù)變化不(bú)大。但隨著CaF2量的增加出現咬邊(biān)等缺陷。
(5) 對熔(róng)深的影響上,與無(wú)活性劑(jì)相比,上述五種活性(xìng)劑都(dōu)能夠增加焊縫的熔深,而且隨著塗敷量的(de)增(zēng)加,熔深也相應的增加。但是當塗敷量達到一定值時,熔深增(zēng)加(jiā)達到飽和,再增加(jiā)塗敷量,熔深(shēn)反而下降。
