孙世洽 朱鹏飞 栾小俊
中车青岛四方机车车辆有限公司
摘要：本文主要针对不锈钢复合板焊接技术展开研究，通过分析焊条电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊，重点对不锈钢复合板焊接质量控制作出论述，主要包括焊前准备、正确选择焊接材料，旨在不断提高不锈钢复合板焊接质量控制水平。
关键词：不锈钢复合板；焊接技术；焊接工艺
目前，在诸多领域中，耐腐蚀和耐高温的容器、管道中，不锈钢复合板得到了广泛应用。借助不锈钢复合板，可以满足降低成本这一需求，作为稀有材料之一，其市场优势和价格优势不容忽视。分析不锈钢复合板的复层，主要体现在较薄的不锈钢板。通常来说，基层和复层化学成分和物理性能具有明显的差异性，在其焊接性方面的差异性突出，从而不利于不锈钢复合板焊接水平的提升。基于此，应加强有效的焊接技术的应用，确保良好的焊接水平和质量控制效果。
一、不锈钢复合板焊接技术分析
（一）焊条电弧焊
目前，在普通金属材料焊接方法中，焊条电弧焊得到了广泛应用，在焊接过程中，应从母材的化学成分出发，以此来进行焊条的正确选择，焊条电弧焊作为手工焊接之一，其焊接方式具有较高的简便性，但是效率低下，且具有较强的劳动强度，对于焊接者的手工技术的要求较高，同时存在着较多的干扰性因素，严重影响着焊接质量的提升。
对不锈钢复合板，采用埋弧自动焊联合焊条电弧焊方法，其中，焊条电弧焊在过渡区中具有较高的应用价值，焊接电流至少为140A，最高为180A。Φ4.0mm的A132焊条在覆层中的应用，可以大大提高该焊缝拍片的成功率，这不仅可以满足成本降低需求，也有助于功效的提升。
（二）埋弧自动焊
相比于焊条电弧焊，埋弧自动焊的焊接电流较大，再加上焊剂和矿渣隔热效果的影响，其热效率较高，单丝埋弧焊如果焊件不对凹槽进行打开处理，一次可以溶透，而且可以提高焊接速度。单丝埋弧焊的速度1分钟可以达到80cm，手工电弧焊1分钟至少为10cm。在埋弧焊过程中，电弧的燃烧主要借助于助焊剂层来进行，所以有助于焊接质量的提升，而且其外观极具美观性，焊接金属力学性能可以得到保证，确保焊接效率的稳步提升。
埋弧自动焊，在不锈钢复合板的基层的应用，应先焊接坡口内侧，基层焊缝金属厚度应在10mm以下，加大其控制力度。外侧采用碳弧气刨清根后，埋弧自动焊焊接的作用突出，焊接电流最低为650A【1】,最高为700A，电弧电压在42V以下，但是高于40V，焊接速度1分钟最高可达30cm。然后针对过渡区，要想确保焊接接头取得良好的效果，应采用焊条电弧焊。
此外，通过改进不锈钢复合板埋弧自动焊接工艺，凭借奥氏体和铁素体双相组织的不锈钢焊丝，应用于过渡层焊丝，可以将焊丝成分中的相关含量提升上来，将接头韧性改善至最佳程度，通过对其性能的重新评定，争取与工艺要求相互协调。
（三）气体保护焊
气体保护焊作为重要的电弧焊，其电弧介质主要集中在气体这一方面，尤其在电弧和焊接区方面具有较强的保护优势，气体保护焊的电弧和熔池具有较高的可见性，焊接过程操作也比较便捷化，焊后免去了清理残渣这一步骤，这对于提高焊接过程机械化、自动化水平具有很大的帮助。
但是在高温环境下，有害气体比较常见，所以在焊接时，应格外注重通风工作的开展。
分析奥氏体不锈钢SUS304焊接后接头，其塑性和韧性良好，但是焊接应力和变形比较明显，对不锈钢和低碳钢【2】，采用熔化极气体保护焊，可以有效预防不良现象，如焊缝开裂、变形严重等，而且其接头抗蚀性能并不高，从而有助于接头力学性能的增强。
二、不锈钢复合板焊接质量控制
（一）焊前准备
首先，在坡口设计上，要对不锈钢复合板焊接时化学成分的稀释问题进行深入分析，慎重选择坡口形式和尺寸等参数，为过渡层焊缝金属的稀释率的降低创造有力条件，在提高焊接质量的同时，满足减少熔合比的需求。坡口两侧的复层，应处于高度对齐的状态，基层与复层应保持适当的距离，为焊接操作提供便利性，并将其耐腐蚀性能提升上来。其次，下料时，应加强机械或等离子切割方法的应用，加工和切割时，应遵循复层往基层方向的实施原则。坡口加工后，应严格检查其外观情况，防止裂纹和分层的出现，避免在修补过程中浪费较多的时间与精力。
（二）正确选择焊接材料
在焊接质量的影响因素方面，主要包括焊接材料的正确选择。在选择不锈钢复合板焊接材料时，应对基层、复合层以及过渡层焊接特点进行深入分析。
首先，在选择基层焊材时，应遵循等强度原则来进行，而复层焊材应按照等性能原则来进行。其次，在选择不锈钢复合板焊材时，过渡层焊材的选择，为焊接质量的重要影响因素之一。焊接过渡层，旨在补偿因基层金属的稀释而降低不锈钢焊缝Cr等元素，使复层焊缝的合金成分具有一定的稳定性优势；同时应补偿焊接过程中Cr、Ni等合金元素的烧损，这已经成为了提高焊接接头塑性、韧性的重要方式方法之一。所以在选择过渡层焊材时，应遵循焊缝抗裂性等原则，对Cr、Ni元素高、低含碳量的焊接材料予以优先选择。在不锈钢复合板过渡层的焊接方面，焊接工艺的评定主要采取E308、E310以及E309型焊条【3】，其中，马氏体组织在E308型焊条焊缝中得到了充分体现，其韧性难以保证；E310对于热裂纹的敏感性较强；E309主要获取的为奥氏体联合铁素体双相组织，其抗裂性能十分优越。由此可以看出，在不锈钢复合板过渡层的焊接过程中，E309型焊条非常值得应用。
三、结束语
综上所述，对于不锈钢复合板来说，在基层和复合成分等方面存在着极大的差异性，一定程度上加剧了焊接的难度性，从而不利于焊接质量的提升。所以加强焊接质量控制是至关重要的，其中，应积极开展焊前准备工作，并对焊接材料进行正确选择，不断提高工艺操作水平，防止焊接缺陷问题的产生。
参考文献：
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【2】贾登峰, 赵菲, 黄庆学,等. 不锈钢复合板的开发及其在焊接工程中的应用[J]. 热加工工艺, 2019, v.48;No.512(10):29-32+38.
【3】张保林, 宋丽平, 燕样样,等. 304/Q345R不锈钢复合板焊接工艺与焊接缺陷分析[J]. 南方农机, 2019, 050(023):35-36.