0.8MM不锈钢薄板自动TIG焊工艺试验及生产应用

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,并用了微机控制的焊接设备,焊接时通过琴键式夹具和带糟紫铜衬垫严格控制焊后变形.该项工艺用于生产,完全满足了产品设计要求.关键词:自动TIC焊;不锈钢薄板;拼焊工艺中图分类号:TG444.74文献标识码:B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,遇到任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.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(3046mm*1352mm*0.8mm),受板料规格限制,面板上必设计两道拼接焊缝,如图形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焊缝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试验目的通过对于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工能.而且还配备有气压琴键式夹具和带糟紫铜衬垫,可以获得优质焊缝和控制薄板焊后变形.2.2焊前准备在专用数控制剪床上下料,制备料0.8mm厚0Cr18Ni9试件200mm*3050mm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HOCr21Ni10,直径直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,如图形3所示的,调整好焊接参数后,方可进行焊接。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过多次试验证明，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50-60A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好的匹配范围，此时氩气保护效果最好，也就是当喷嘴直径一定时，氩气保护流量过低，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。试验证明，当喷嘴直径为10mm，氩气流量为8-10L/Min时,氩气保护效果较好.此外,背面保护气体的流量也心须合适,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4-6L/mm.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50-60A,焊接速度0.60-0.65m/min较为理想.2.3.4压板间距大小压板间距与不锈钢厚度有关,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生变形,易产生烧穿缺陷,但压板间距也不能太小,否则喷嘴无法靠近熔池,会使氩气保护效果变差,经过多次试验证明,当气压琴键式夹具压板间距调为11-12mm时,焊接效果较好.经多次焊接工艺试验,获得的自动TIG焊双面形焊接工艺参数见表1,按表中所给的焊接工艺参数焊接的多个焊接试板,经外观质量检验,各项指标完全满足设计要求.3生产应用自动TIG焊单面双面形成焊接工艺,已应用于我厂H6645B型纤维烘燥机主件大型隔热门面板的试验过程中,较好地解决了0Cr18Ni9薄板的拼焊问题.焊缝表面无咬边、无凹陷、平整光洁,而且面板变形小,完全满足设计要求,从而保证了我厂H6645B型纤维烘燥机设备试制的顺利完成.4结论采用自动TIG焊单面焊双面成形焊接工艺,较好地解决了0.8mm厚0Cr18Ni9薄板的拼焊问题,不仅能够获得优质焊缝,而且还能很好地控制焊后变形.