不銹鋼焊接技術及其應用分析

 不銹鋼產品由于其抗腐蝕的優(yōu)良特性，在各行各業(yè)都被大量使用，如工業(yè)上的零部件，在醫(yī)學手術工具，軍事上的零部件等。隨著裝備業(yè)的迅猛發(fā)展，不銹鋼材料發(fā)展也很快，不銹鋼的應用范圍更擴大化。研究主要介紹了不銹鋼的分類及特點，不同類型不銹鋼的焊接技術及其應用。不銹鋼因為具有良好的耐酸性和耐熱性及抗氧化性，由于它的結構組成使其不易生銹。不同種類的不銹鋼其焊接技術也不相同，一種好的不銹鋼技術不但可以使焊縫看起來更加美觀，而且掌握最新的焊接技術對焊接工作及其重要。

一、不銹鋼的種類及特點

  不銹鋼作為人們生活中廣泛的應用體，它的分類方法有許多種，如按組成成分、用途、性能等進行分類。目前在國際上人們普遍使用的分類方法就是根據不銹鋼形成過程中的微型組織狀態(tài)，分為：奧氏體（A）型不銹鋼，鐵素體（F）型不銹鋼，馬氏體（M）型不銹鋼。

 1. 奧氏體（A）型不銹鋼

   由于此類鋼在顯微鏡下呈現的組織狀態(tài)和奧氏體的晶體結構很相似而得名。它的組成成分中鉻鉻的含量相對較高，再添加不同含量的鎳，一般鎳的質量分數在8%到25%之間。人們還根據鎳的含量的不同對奧氏體（A）型不銹鋼進行編號，如06Cr18Ni11Ti（321）、12Cr18Ni9（302）、022Cr17Ni12Mo2（316L）。它的特性是：不易變形，結構穩(wěn)定，易于焊接。

 2. 鐵素體（F）型不銹鋼

   相比奧氏體（A）型不銹鋼其含有較高含量的鉻，碳含量較少，形成了穩(wěn)定的鐵素體組織。由于鉻的化學性質，耐腐蝕性，在高酸的環(huán)境下會鈍化，不會繼續(xù)氧化。因此它具有耐酸抗腐蝕性和抗應力腐蝕的性能。

 3. 馬氏體（M）型不銹鋼

   鉻的含量次于鐵素體，碳含量較高，高含碳量可提高鋼的穩(wěn)定性，再添加少量的鎳形成馬氏體組織。其物理特性硬度較好。由于它的可塑性和焊接性較差一般用于制作廚具，模具等小部件。

二、不銹鋼焊接技術

 1. 奧氏體不銹鋼焊接方法

   奧氏體不銹鋼碳成分較少，在高溫時形成了簡單的奧氏體組織。具有良好的可塑性及與強酸強堿的抗腐蝕性使其成為了最好焊的不銹鋼，基本上大部分的焊接技術均可采用。但焊接過程有時會帶來負面影響，如焊接過程中對焊接人員造成的人身傷害，常見的燙傷皮膚，傷害眼睛等，盡管保護措施很全面但也避免不了對人身體造成傷害。還有考慮到生產廠家的經濟效益，根據產品在市場中的銷售價格與銷售量選擇經濟實惠的焊接方法，這樣既節(jié)約資源也給廠家?guī)砹私洕б?。由于不受焊接工藝的限制，奧氏體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊及等離子弧焊等。一般的焊接材料也均可使用如藥皮焊條、埋弧焊絲和焊劑、TIG和MIG實芯焊絲以及藥芯焊絲。在焊接技術中考慮到經濟性和技術性使用最多的就是藥芯焊絲電弧焊。它是利用了藥芯焊絲的可熔化性做正極，母體材料做負極。電弧熱工作通入二氧化碳和惰性氣體氬作為電焊時的保護氣體然后在高溫狀態(tài)下將焊接材料融化發(fā)生冶金作用，熔池內與此同時形成一層較薄的液態(tài)熔渣包覆熔滴，對融化金屬進行二次保護。它的優(yōu)點在焊接過程中，飛濺顆粒物少，焊接完成后形成的焊縫美觀，電弧波動較小。相比焊條來說，它的焊接效率和焊接利用率高，經常用于于自動焊接半自動焊接或全自動焊接，在購買價格上來說焊絲比焊條也要經濟實惠一些。

 2. 鐵素體不銹鋼焊接方法

   鐵素體不銹鋼有優(yōu)良的焊接特性因此焊接性能較好，除了可以采用傳統(tǒng)的幾種方法外，還可以用鎢極氬弧焊和埋弧焊。而有的要求不銹鋼純度比較高就采用氬弧焊、等離子弧焊和真空電子束焊。焊接材料則采用同質鐵素體型、奧氏體型和鎳基合金。

 3. 馬氏體不銹鋼焊接方法

  普遍的焊接方法有焊條電弧焊合氬弧焊及熔化極氣體保護焊等。在焊接時，對填充的焊接材料的選擇也有要求，不同焊接工藝材質的焊接材料對焊接時的溫度及焊接工具要求不一。如馬氏體不銹鋼由于含有大量的鉻且在焊接過程中易轉化成馬氏體，遇高溫硬度變大強度增加，因此不易焊接。通常采用的方法是焊條電弧焊和氬弧焊機熔化極氣體保護焊。

三、不銹鋼技術應用

   現今農業(yè)為了提高農產品的產量普遍使用化肥，含有高效氮肥的尿素成了是主要的生產產品。然而在生產尿素的過程中，二氧化碳和氨氣反應的中間產物極易發(fā)生氧化，采用不銹鋼構件進行生產，可避免此現象發(fā)生。雙相不銹鋼在室溫下兼有了奧氏體和鐵素體兩種組織狀態(tài)的特征?，F今雙相不銹鋼在不銹鋼中占很小一部分，但增長速率快。筆者就雙相不銹鋼在甲醇合成塔的應用進行分析，合成甲醇的關鍵儀器設備就是該塔。隨著中國天然氣的廣泛使用，20世紀90年代后期建造以天然氣為原料的12萬噸／年的甲醇合成塔。

四、結語

  隨著人們對不銹鋼的大量使用，不銹鋼焊接技術也得到了廣泛的發(fā)展，不銹鋼現已逐步應用在軍事行業(yè)、機械制造業(yè)以及其他各個行業(yè)。不銹鋼的問世徹底取代了原有的鍍鋅工業(yè)，減少了環(huán)境污染源頭。這種模式的改善不但帶動了工業(yè)的發(fā)展，而且對今后不銹鋼材料的合成提供了可借鑒性的數據依據，以此使不銹鋼裝置在工業(yè)上發(fā)揮了巨大的作用。