不銹鋼焊接加工的核心是通過合適的焊接方法與工藝控制，避免腐蝕失效和力學(xué)性能下降。
核心焊接方法
氬弧焊（TIG）：適合薄板、精密件焊接，焊縫成形美觀，耐腐蝕性好。
熔化極氣體保護焊（MIG/MAG）：效率高，適用于中厚板批量生產(chǎn)，需控制保護氣體純度。
焊條電弧焊（SMAW）：設(shè)備簡單、操作靈活，適合現(xiàn)場搶修或復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接。
關(guān)鍵工藝要點
材質(zhì)匹配：選用與母材同系列的焊接材料，避免異種金屬焊接導(dǎo)致的腐蝕風(fēng)險。
焊接環(huán)境：保持環(huán)境干燥、無粉塵，防止?jié)駳庥绊懞缚p質(zhì)量。
焊后處理：重要構(gòu)件需進行酸洗鈍化，去除氧化皮，恢復(fù)不銹鋼的耐腐蝕性能。
常見問題及解決
熱裂紋：控制焊接電流和速度，減少熱輸入，必要時預(yù)熱母材。
氣孔：確保焊接材料干燥、保護氣體通暢，清理坡口表面油污和雜質(zhì)。
晶間腐蝕：采用小線能量焊接，避免焊縫及熱影響區(qū)處于敏化溫度區(qū)間。
鈦合金焊接加工的核心是解決高溫氧化和脆化問題，其焊接質(zhì)量直接影響材料的高強度、耐蝕性等核心性能，需嚴(yán)格控制保護氛圍和熱輸入。
核心技術(shù)難點
高溫活性強：鈦在 300℃以上易吸氫，600℃以上易吸氧、氮，生成脆硬的 TiH?、TiO?、TiN，導(dǎo)致焊縫塑性和韌性急劇下降。
熱裂紋敏感：β 鈦合金等易因合金元素偏析產(chǎn)生熱裂紋，需控制焊接參數(shù)。
變形難控制：鈦合金彈性模量低，焊接熱應(yīng)力易導(dǎo)致較大變形，需采取剛性固定或分段焊接等措施。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊（鎢極氬弧焊）最常用方法，適合薄板（≤6mm）及精密構(gòu)件焊接（如航空航天發(fā)動機部件、醫(yī)療器械）。需采用大流量高純氬（純度≥99.99%）保護，焊槍需帶拖罩，對熔池及高溫區(qū)（≥400℃）全程保護。
等離子弧焊能量密度更高，適合中厚板（6-15mm）焊接，焊縫深寬比大，熱影響區(qū)?。ㄈ鐗毫θ萜鳌?dǎo)彈殼體），保護方式與 TIG 焊類似，但需加強背面保護。
電子束焊真空環(huán)境下焊接，徹底避免氧化，適合厚板（＞15mm）及高要求構(gòu)件（如核工業(yè)部件），但設(shè)備成本高，需真空環(huán)境限制了工件尺寸。
激光焊熱輸入集中，變形小，適合薄壁鈦合金（≤3mm）的高速焊接（如航空薄壁結(jié)構(gòu)），但需配合惰性氣體保護，對裝配精度要求高。
關(guān)鍵工藝要點
焊前處理：用不銹鋼絲刷或化學(xué)蝕刻（氫氟酸 + 硝酸溶液）去除表面氧化膜、油污，避免雜質(zhì)引入；工件和焊絲需在 150-250℃下烘干除氫。
保護措施：焊接區(qū)（熔池、熱影響區(qū)、背面）需用高純氬氣保護，保護范圍需覆蓋溫度＞400℃的區(qū)域，必要時采用背面通氬工裝。
參數(shù)控制：采用小電流、高焊速，減少熱輸入（如 1mm 鈦板 TIG 焊電流 50-80A）；避免多層焊時層間溫度過高（一般≤150℃）。
焊絲匹配：同質(zhì)焊絲優(yōu)先（如 TC4 鈦合金用 TC4 焊絲），異種鈦合金焊接需選擇中間成分焊絲，避免脆化相生成。
低合金鋼焊接加工的核心是平衡強度與韌性，避免冷裂紋、熱影響區(qū)脆化等問題，需根據(jù)鋼種強度級別和服役環(huán)境選擇工藝。
核心技術(shù)特點
低合金鋼（含碳量≤0.25%，合金元素總量≤5%）通過 Mn、Si、Cr、Ni 等元素強化，焊接性隨強度級別升高而下降（如 Q355 焊接性優(yōu)于 Q690）。
主要風(fēng)險：淬硬傾向?qū)е吕淞鸭y（氫致裂紋）、熱影響區(qū)（HAZ）韌性下降、層狀撕裂（厚板焊接）。
常用焊接方法及適用場景
焊條電弧焊（SMAW）靈活便攜，適合現(xiàn)場安裝、短焊縫或復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如橋梁、壓力容器），根據(jù)強度等級選匹配焊條（如 Q355 用 E5015-G，Q690 用 E11015-G）。
埋弧焊（SAW）效率高、熔深大，適合中厚板（≥8mm）長直焊縫或環(huán)縫（如管道、儲罐），采用低氫型焊劑（如 HJ431 配合 H08MnA 焊絲）。
氣體保護焊（GMAW/FCAW）
MIG/MAG 焊：適合中薄板高速焊接（如汽車車架），用實芯焊絲（如 ER50-6）配合 Ar+CO?混合氣體。
藥芯焊絲電弧焊（FCAW）：無需單獨配保護氣，適合戶外或厚板焊接，抗風(fēng)能力強。
電渣焊（ESW）適合超厚板（≥50mm）焊接（如重型機械機架），但熱輸入大，需嚴(yán)格控制焊后熱處理以改善 HAZ 韌性。
關(guān)鍵工藝要點
冷裂紋預(yù)防：
焊前預(yù)熱：根據(jù)鋼種強度和板厚確定溫度（Q355 板厚＞25mm 預(yù)熱 80-120℃；Q690 預(yù)熱 150-250℃）。
控制氫含量：使用低氫型焊接材料（焊條經(jīng) 350℃×1h 烘干，存入 80-100℃保溫筒），焊前清理油污、鐵銹（氫的主要來源）。
焊后緩冷：用石棉覆蓋或后熱（250-350℃×1-2h），加速氫擴散。
熱影響區(qū)韌性保障：采用小熱輸入?yún)?shù)（如焊條電弧焊電流≤200A，埋弧焊速度≥30cm/min），避免過熱導(dǎo)致晶粒粗大；高韌性鋼種（如 Q690）可配合焊后回火（600-650℃）。
層狀撕裂控制：厚板焊接時采用 “Z 向鋼”（如 Q355D-Z15），坡口設(shè)計避免貫穿性熔合線（如采用 K 型坡口），必要時在 T 型接頭腹板側(cè)預(yù)制焊接墊板。
鎳基合金焊接加工的核心是應(yīng)對高溫強度保持、耐蝕性要求及焊接熱裂紋敏感性，需嚴(yán)格控制焊接材料匹配和熱輸入，以維持其在高溫、腐蝕環(huán)境下的核心性能。
核心技術(shù)難點
高溫脆性相析出：焊接熱循環(huán)易促使晶界生成 Laves 相、σ 相、碳化物等脆性相，導(dǎo)致焊縫及熱影響區(qū)（HAZ）韌性下降。
熱裂紋敏感：鎳基合金（尤其是含 Nb、Ti 的合金）凝固時易因低熔點共晶物（如 NbC-Ni?Nb）形成晶間液膜，產(chǎn)生凝固裂紋；部分合金（如 Inconel 600）還易出現(xiàn)液化裂紋。
耐蝕性保持：焊接過程中合金元素（Cr、Mo、Nb 等）燒損或偏析，會降低焊縫在酸、堿、高溫氧化環(huán)境中的耐蝕性。
常用焊接方法及適用場景
TIG 焊（鎢極氬弧焊）最常用方法，適合薄板（≤5mm）及精密構(gòu)件（如化工設(shè)備襯里、航空發(fā)動機燃燒室），熱輸入易控制，焊縫成形好。需用高純氬（純度≥99.99%）保護，必要時加背面保護。
MIG 焊（熔化極氬弧焊）效率高于 TIG 焊，適合中厚板（5-20mm）批量焊接（如壓力容器簡體、熱交換器管板），采用藥芯焊絲或?qū)嵭竞附z配合 Ar+He 混合氣體（增強熔深）。
埋弧焊（SAW）適合厚板（≥10mm）長直焊縫（如管道、反應(yīng)器殼體），需匹配低硅、低硫焊劑（如 HJ260），避免增硅導(dǎo)致熱裂紋。
電子束焊 / 激光焊熱輸入極小，適合薄壁高精密構(gòu)件（如核工業(yè)部件），可減少脆性相析出，但設(shè)備成本高，對裝配精度要求嚴(yán)苛。
關(guān)鍵工藝要點
焊接材料匹配：優(yōu)先選用同質(zhì)焊絲（如 Inconel 625 用 ERNiCrMo-3，Hastelloy C276 用 ERNiCrMo-4），確保合金元素（尤其是 Cr、Mo、Nb）含量與母材相當(dāng)；異種鎳基合金焊接需選擇中間成分焊絲，避免脆化相。
熱裂紋預(yù)防：
控制熱輸入：采用小電流、高焊速（如 1mm 厚 Inconel 600 TIG 焊電流 80-100A，速度 10-15cm/min），減少熔池過熱。
降低拘束度：避免剛性固定，采用分段退焊法減少焊接應(yīng)力。
焊絲微合金化：部分焊絲添加少量 B、Zr 細化晶粒，抑制晶間液膜。
焊后處理：
固溶處理：對時效強化型鎳基合金（如 Inconel 718），焊后需經(jīng) 980-1060℃固溶 + 時效，溶解脆性相，恢復(fù)力學(xué)性能。
酸洗鈍化：用硝酸 + 氫氟酸混合溶液處理焊縫，去除氧化皮，恢復(fù)耐蝕性（尤其對化工用鎳基合金）。
焊前準(zhǔn)備：用不銹鋼絲刷或機械打磨去除表面氧化皮、油污，禁止用碳鋼工具清理（避免 Fe 污染導(dǎo)致耐蝕性下降）；焊絲需經(jīng) 200-300℃烘干 1h，去除水分。
