不锈钢管的焊接

不锈钢管的焊接

材料加工方面的进步为不锈钢管生产领域带来了独特的机遇。具体来说:由于人们对环境问题越来越关注，在提高燃料效率方面，汽车制造商受到的压力日益增长。更加严格、约束性更强的法规给工业生产和材料加工带来了技术上的挑战。在这些趋势中包括了降低废气的排放，车身更轻，以及延长零件的使用寿命。材料加工方面的进步为不锈钢管生产领域带来了独特的机遇。
　　因此，若要得到能够满足制造业内严格的测试要求的焊接外形，选择合适的焊接技术就极为重要。不锈钢的焊接一般分为:高频(HF)焊、钨极气体保护电弧焊(GTAW)和激光焊接.
　　高频电弧脉冲
　　近年来，GTAW焊接电源，又称为高速开关，使得电弧脉冲超过10,000Hz。钢管加工厂的客户最先受益于这一新技术，高频电弧脉冲导致了电弧向下的压力与传统GTAW相比大了五倍。所带来的具有代表性的改进特性还包括：爆破强度被提高，焊接线速度更快，废品减少。高频焊接是对钢管进行高速加工,然而，在大部分固相锻接中存在的典型情况是，高频焊接的接点若使用传统非破坏性技术（NDT）不容易进行可靠的测试。焊接裂缝可能在低强度连接处的平薄区域出现，这种裂缝使用传统方法无法检测出来，因而在一些高要求的汽车应用中可能缺乏可靠性。
　　钨极气体保护电弧焊（GTAW）
　　传统上来看，钢管生产厂选择将钨极气体保护电弧焊（GTAW）完成焊接过程。GTAW在两个非消耗性的钨电极之间产生了一个电焊弧。同时，从喷枪中导入惰性保护气体，以屏蔽电极、产生电离化的等离子体流，以及保护熔化的焊池。这是一个已经确立了的，并已被人们理解了的过程，它将可重复完成高质量的焊接过程。
　　这一工艺的优势在于可重复性，焊接过程无溅出物，并且消除了多孔性。GTAW被认为是一个电传导的过程，所以，相对来说，过程比较缓慢。
　　激光焊接
　　在所有的钢管焊接应用中，钢带的边缘被熔化，当使用夹紧支架把钢管边缘挤压到一起时，边缘发生凝固。然而，对激光焊接来说，特有的性质是它具有高能量的光束密度。激光光束不仅熔化了材料的表层，还产生了一个匙孔，以至焊缝外形很窄。
　　功率密度低于1MW/cm2的话，如GTAW技术，就产生不了足够的能量密度以产生匙孔。这样，无匙孔的工艺得到的焊接外形宽且浅。激光焊接的高精度带来了更高效率的穿透，这又减少了晶粒生长，带来更好的金相质量；另一方面，GTAW更高的热能输入与较慢的冷却过程导致了粗糙的焊接结构。
　　通常来说，人们认为激光焊接过程比GTAW快，它们有同样的废品率，而前者带来更好的金相特性，这就带来了更高的爆破强度和更高的可成形性。当与高频焊接相比时，激光加工材料过程不发生氧化，这就使得废品率更低，可成形性更高。