浅谈不锈钢桶的缝焊技术
朱正行

不锈钢桶
近年来,由于用户的需要,一些钢桶制造企业开始采用不锈钢板生产钢桶。因为不锈钢板与冷轧钢板的不同特性,致使很多企业在不锈钢板焊接过程中出现不少问题,成品率也很低,提高了产品成本。
一、不锈钢的焊接特性
不锈钢大致可以分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢及马氏体型不锈钢。其中以奥氏体型不锈钢的缝焊困难最少,最适合用来生产不锈钢桶。
1、奥氏体型不锈钢
奥氏体型不锈钢电导率和热导率均较低(见表1),宜采用小电流和短的焊接脉冲时间。但其高温强度高,须采用较大的电极压力和中等的焊接速度进行缝焊。为避免由于过热引起的碳铬化合物析出(造成晶界腐蚀的原因),推荐采用交流电缝焊,同时加强外部水冷。因为电极压力较大,故宜采用硬度较高(包括较高的再结晶软化温度)的电极材料。因线膨胀系统比低碳钢大,必须注意防止变形。
表1 三类不锈钢的电导率、热导率与低碳钢、纯铜之比(%)
材料类别 |
相对电导率 |
相对热导率 |
无氧电解铜 |
100 |
100 |
低碳钢 |
14 |
13 |
奥氏体型不锈钢 |
2.4 |
4.0~4.5 |
马氏体型不锈钢 |
2.4~3.0 |
5.2~6.4 |
铁素体型不锈钢 |
2.6~2.9 |
5.3~6.9 |
因为钢桶缝焊机的连续缝焊,此时桶身焊接处过热和焊轮磨损等问题较为严重。单相交流的缝焊最适合不锈钢桶的焊接,其焊接参数见表2。对于焊接质量要求较高时,可采用三相低频电流缝焊,表3为其焊接参数。
2、其它种类的不锈钢
1Cr12、1Cr13马氏体型不锈钢虽然也是不锈钢,但焊接时产生淬火效应,所以也可以认为是一种可淬硬合金钢,必须进行电极间回火或焊后整体回火处理。前一种方法必须采用步进焊接,焊接速度很慢;后一种方法的成本很高,故实际生产中,一般不会采用这种不锈钢生产钢桶。
18铬铁素体型不锈钢焊接时引起晶粒粗大而变脆。由于这种材料在固体状态下不发生相变,故不可能用焊后热处理来消除粗大晶粒组织,所以只好焊接后直接使用。因而对于密封要求及后加工要求比较高的钢桶,这种材料不宜采用缝焊,但对于其它不需要焊接的桶底顶或密封器等零部件,仍可使用。
二、奥氏体型不锈钢的缝焊参数
对常用的奥氏体型不锈钢,我们通过实践总结出一组缝焊参数,因为各企业使用的缝焊设备差别较大,不可能都适用,所以仅供参考。
奥氏体型不锈钢的交流电缝焊参数如表2所示。奥氏体型不锈钢的低频缝焊参数如表3所示。
表2 奥氏体型不锈钢的交流电缝焊参数
板厚/mm |
焊轮宽度/mm |
时间/s |
焊接电流/A |
电极压力/N |
焊接速度/(m/min) |
脉冲 |
休止 |
0.5 |
4.5~5.5 |
0.02~0.06 |
0.04~0.06 |
6000~7000 |
3400~3800 |
0.8~1.2 |
0.8 |
5.0~6.0 |
0.04~0.10 |
0.06~0.08 |
7000~8000 |
4000~5000 |
0.0~0.8 |
1.0 |
5.5~6.5 |
0.08~0.10 |
0.06~0.08 |
8000~9000 |
5000~6000 |
0.6~0.7 |
1.2 |
6.5~7.5 |
0.08~0.12 |
0.06~0.10 |
8500~10000 |
5500~6200 |
0.5~0.6 |
1.5 |
7.0~8.0 |
0.10~0.14 |
0.10~0.14 |
9000~12000 |
6000~7000 |
0.4~0.6 |
表3 奥氏体型不锈钢的低频缝焊参数
板厚/mm |
焊轮宽度/mm |
电极压力/N |
时间/周 |
焊接电流/A |
焊点数/(点/50mm) |
脉冲 |
静止焊轮间冷却 |
0.4 |
4.8 |
2700 |
2 |
2 |
7000 |
36 |
0.6 |
6.4 |
4100 |
3 |
3 |
9500 |
30 |
1.0 |
6.4 |
6100 |
3 |
4 |
13000 |
26 |
1.6 |
8.0 |
8600 |
4 |
5 |
15500 |
24 |
【本文摘自朱正行《电阻焊技术》】
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