304不銹鋼K-TIG焊接工藝

唐君才， 陳和， 魏占靜

(1. 珠海瑞凌焊接自動(dòng)化有限公司，廣東 珠海 519075；2. 深圳瑞凌實(shí)業(yè)股份有限公司，廣東 深圳 518000)

0 前言

304不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，韌性及延展性，易于成形和加工等使其在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外對(duì)304不銹鋼焊接開(kāi)展了大量的研究[1-3]。K-TIG是一種低成本高效率的非熔化極焊接方法，其基本原理是利用高電流密度的TIG電弧產(chǎn)生的電弧力增加焊接熔深，并達(dá)到熔透工件形成小孔效應(yīng)使焊縫熔透并成形。其焊縫成形的原理和焊接質(zhì)量非常接近等離子焊接的效果，但其設(shè)備及耗材的成本卻遠(yuǎn)低于同等功能的等離子焊接系統(tǒng)，并且操作簡(jiǎn)單、焊接參數(shù)容錯(cuò)性好。K-TIG的電弧是在電磁自壓縮效應(yīng)及冷卻作用下的熱壓縮效應(yīng)所形成的一種壓縮電弧[4]。K-TIG與傳統(tǒng)TIG相比其電弧能量密度穿透力都遠(yuǎn)強(qiáng)于傳統(tǒng)TIG，大電流下的K-TIG電弧能夠?qū)崿F(xiàn)一定厚度鋼板單面焊雙面成形，且無(wú)需開(kāi)坡口[5-8]。此外，與激光焊及真空電子束焊焊接相比，K-TIG焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)方便、焊接環(huán)境及工裝要求較低，設(shè)備價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)各相關(guān)行業(yè)已經(jīng)逐步開(kāi)展了K-TIG接工藝的生產(chǎn)應(yīng)用。

1 試驗(yàn)設(shè)備及材料

焊接設(shè)備為瑞凌自主生產(chǎn)的K-TIG焊接電源，焊槍為標(biāo)準(zhǔn)的1 000 A大型水冷焊槍，采用龍門(mén)式的專機(jī)作為焊槍的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用Mecaweld超級(jí)寬動(dòng)態(tài)電弧監(jiān)控相機(jī)觀察電弧形態(tài)，搭建的焊接工作站如圖1a所示，K-TIG焊接電源及焊槍如圖1b、圖1c所示。試驗(yàn)板材為304不銹鋼，保護(hù)氣體為100%Ar，氣體流量為15～20 L/min，鎢極直徑為5 mm，試驗(yàn)使用3 mm，5 mm，8 mm，10 mm的304不銹鋼進(jìn)行平板焊接試驗(yàn)和對(duì)接試驗(yàn)。……