浙江至德鋼業有限公司針對薄壁不銹鋼管設備制造焊接變形難以控制，在薄壁不銹鋼管的制造焊接中我們采用雙面氬弧焊控制筒體焊接的變形量，此方法可以減少制造工序，縮短了設備制造周期，提高工作效率，降低了制造成本。在薄壁不銹鋼的制造中值得同行業推廣。不銹鋼材料本身具有的優良耐腐蝕性能、力學性能、工藝性能，被廣泛用在石油、電力、食品、航空、核能等各個領域，但由于不銹鋼價格昂貴，實際生產應用中以4mm~10mm的薄壁容器居多。由于不銹鋼具有較低的導熱率和較高的膨脹系數，在焊接過程中易產生較大的變形，特別是薄壁不銹鋼管制容器焊接變形量更是很難控制。我們采用雙面氬弧焊工藝制造4臺設備，取得了很好的效果。

一、工藝原理

 薄壁不銹鋼管雙面氬弧焊操作原理圖：

 兩人用焊機同時從焊縫兩側對準同一熔池，其中一人填絲送進，另外一人不填絲配合保護熔池，兩人以相同的速度沿同一個方向進行焊接。其保護效果優于充氬保護，焊縫外觀成型好。兩人同時焊接，電弧密度大，能量集中，使受熱面積和熱影響區小，焊接應力因而減小，降低了冷、熱裂紋和脆化傾向，防止了單面焊雙面成形背面保護不好被氧化的現象，并且極大程度的解決了薄壁不銹鋼焊接變形難以控制的問題。雙面氬弧焊加熱熔化使焊接接頭不開坡口即可焊透成形，提高了焊接速度，減少了熔敷金屬的填充量。

二、操作流程及工藝

 1. 雙面氬弧焊的工藝

  以 5~6mm的薄壁不銹鋼管制造為例，鋼板卷制后，將待焊面坡口及其兩側20mm范圍內的油污、水、鐵銷等雜質清理干凈，坡口型式為I型坡口，組對時坡口間隙為3~4mm。

 2. 操作流程

  采用雙面氬弧焊時，兩人保持焊接速度同步，輔助焊機稍落主焊機，間距保持為一個熔池長度，起到保護作用。兩人的相互配合是焊接關鍵點，主焊人員要把握好焊接速度，保持勻速，中途更換焊絲或者休息時應及時告知對方，重新開始焊接前，應先打磨收弧時的縮孔，保證焊接質量。焊工不允許在不銹鋼表面引弧時，因為會造成表面粗糙缺陷，保護膜受損，留下潛在的腐蝕源。焊工應在已經焊好的焊道上或在焊縫接頭的側邊引弧。在打底焊接結束后進行填充蓋面時，也采用雙面氬弧焊，但是背面一方不起弧焊接，只用打開氬氣保持和填絲一側同步，防止焊縫背面受熱氧化。

 3. 焊接工藝參數

  雙面氬弧焊的電源都采用直流正接，保護氣體為氬氣（Ar），氣體純度為99.99%，保護氣體流量為15-20L/min，層間溫度≤100℃。

 4. 焊縫坡口型式及焊接順序

  薄壁不銹鋼板焊接坡口采取I型坡口，坡口間隙3~4mm；焊接時，兩名焊工同時操作，先對坡口處進行雙面氬弧焊封底，再對外口圖處進行雙面氬弧焊填充蓋面，最后對里口圖處進行雙面面氬弧焊填充蓋面

三、雙面氬弧焊與其他焊接方法比較的特點

 1. 常用焊接方法特點

 目前我們容器生產中不銹鋼的焊接工藝主要有埋弧焊、手工電弧焊和單面氬弧焊三種，每種工藝都具有局限性，影響我們的生產進度、制造成本和產品質量。 埋弧焊因為焊接線能量大、焊接效率高，適用于厚度10mm以上的不銹鋼板焊接，焊接質量好。薄壁不銹鋼管容易引起合金元素雜質的偏析，抗晶間腐蝕性能難以保證；熱輸入大，極易造成筒體掐腰。手工電弧焊焊接薄壁不銹鋼管。手工電弧焊背面清根法：采用工藝電流焊接，變形量大；采用小電流，電弧吹力小，熔渣與熔池不易分離，易產生夾雜、未熔合缺陷，無損檢測合格率相對較低，需要采取防變形加固工裝，工序繁多復雜。采用單面氬弧焊工藝，為防止底層焊道的背面被氧化，需要充氬氣或專門的背面進行氬氣保護，費用高。

 2. 雙面氬弧焊工藝特點

 氬弧焊的電流使用范圍較大，工藝可以選擇在較小的電流下實現穩定的短路過渡形式，焊縫的熱輸入小，能夠很好地防止焊接變形和奧氏體不銹鋼焊接產生的熱裂紋、脆化和晶間腐蝕。 氬弧焊的電弧燃燒穩定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產效率高，熱影響區窄，所焊的焊件應力、變形、裂紋傾向小。可以有效地控制熱輸入量，使焊縫金屬和熱影響區的過熱現象降低，從而使焊接接頭具有良好的性能，裂紋傾向降低。焊接變形量減小，筒體的棱角度、圓度、直線度等都在標準范圍內，保證了產品的制造質量。 雙面氬弧焊不用開坡口，減少制造工序，縮短制造周期，降低生產成本，提高了效率，焊縫一次合格率達到98%以上，焊縫外觀成型好。

四、雙面氬弧焊應用實例

 1. 在延長氣田延439井區地面集輸工程兩臺不銹鋼6mm（S30408）容器和延安煤油氣資源綜合利用項目5萬噸/年乙丙橡膠裝置一臺不銹鋼5/6mm（S30408）容器的制造中保證了設備質量、縮短了工期、節約了成本，獲得業主單位的好評。

 2. 本工藝成功的指導完成了以上項目3臺容器的制作，取得了很好的效果。施工工期比原計劃縮短15天，人工、輔材成本降低30%，創造了15萬余元的經濟效益。