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摘 要：阐述了等离子焊接系统原理优点；分析了等离子焊接系统在不锈钢焊管中的实际应用以及焊接效果.
关 键 词：等离子焊接原理优点不锈钢焊管
引言
不锈钢焊管在压力容器等多种行业中广泛运用.在不锈钢焊管的生产中,焊接是重中之重.当今焊接技术也在不断更新发展.从传统的手工焊接技术转变成了现在的自动焊接技术.这当中,实用性最好、实际运用最广的便是等离子焊接技术.
一、等离子焊接原理
1.等离子焊接的定义
等离子焊接,即通过等离子素流来进行熔化母材的焊接工艺.焊喷嘴的压缩效果、电流大小是等离子电弧能量的先决条件.通常情况下,普通电弧流速为80m～150m/S,而等离子电弧的流速能达到300～2000m/S.另外,自由状态之下,“TIG”电弧弧柱的中心温度通常为5000～8000K.而等离子电弧由于受到的压缩作用,其弧柱的中心温度能够达到24000K以上.
2.等离子电弧分类
2.1按电弧连接方式分类
（1）转移型电弧,即通过喷嘴和工件之间的工作所形成的电弧.首先,需要在喷嘴与钨极来之间形成一个小的非转移弧.然后,将这个非转移弧过滤到转移弧中,从而形成转移电弧,在形成同时,需要对非转移弧进行切断.（2）非转移电弧,即通过喷嘴和钨极而形成的电弧.它在等离子的气流压送作用下,利用喷嘴产生弧焰,形成等离子焰.].
2.2按电弧形状或成形原理来分类
（1）微束等离子,即是通过熔透的方式,在30A以下的小电流下进行焊接工作.这种方式在电子器件等方面工作中被广泛的运用.（2）熔透型等离子,即是在弧柱压缩较弱、等离子气流较小的情况下来进行焊接.在对工件进行熔透时,将不会出现“小孔”的现象.这种方式经常用在薄板的单面焊双面成形上.（3）小孔型等离子,其主要特点是等离子流力大、等离子弧能量密度大.通过这两个特点,来对工件进行熔透,在熔透的同时能够产生“小孔”.这种方法,只有在能量密度足够的条件下进行.
二、等离子焊接工艺的优点
（1）焊缝性能优良；（2）外观成形优良；（3）能够满足100%射线探伤的要求；（4）在可焊的范围内,容易得到较为完整的、规则的全焊透焊缝；（5）电弧较为集中,焊缝的热影响区相对较小,具有较低的氧化；（6）不开坡口,大大减少了焊丝用量以及焊前坡口制备；（7）焊接速度提高（可达手工“TIG”焊的4至5倍）；（8）焊接的过程中,电弧的挺度较好,对于电弧控制,相对容易.
三、等离子焊接系统在不锈钢焊管生产中的应用
不锈钢承压管材质为“奥氏体不锈钢”,其长度一般是在6m左右.为了达到外X射线探伤二级合格以及观成形美观的要求,在厚度为3至8mm的时,需要采用的焊接工艺为等离子单面焊双面一次成型.当厚度达到了8mm以上的时候,需要开Y型坡口,并且预留5至6mm钝边,这时需要采用氩弧焊或等离子盖面或等离子焊接打底等技术[2].
1.实际应用及焊接效果
例：在管长为6m、厚度为14mm、材质为“321”的不锈钢管焊接工作中.以多人作业为例,如果使用传统的“TIG”焊接技术,每位作业人员只能在有效时间内焊接0.5根左右的不锈钢焊管.而如果在等离子焊接系统下,通过对等离子焊打底功能以及传统“TIG”焊接技术的盖面功能的利用.作业人员焊接效率迅速的增加（大概为传统焊接的6倍左右）.并且,生产的不锈钢焊管的返修率几乎为0.焊接的效果如图1和图2.
图1.焊缝正面图2.焊缝背面
2.不锈钢管道的加工
2.1配管.在石化等行业中,管道工程安装显然是离不开预先的配管工作.通常配管需要与管道的规格进行匹配.因此,在配管加工厂之中,也能够有效采用等离子焊接工艺.
2.2焊管.板材定尺卷型焊接、连续成型加工是不锈钢焊管的两种方式.在对于φ114至φ325mm以及壁厚为2至6mm的工业承压管道中,传统的“TIG”焊接显然无法保证焊接质量.而等离子焊接工艺,不但能够有效的保证焊接的质量,还能够有效的提高焊接的效率.
2.3焊接弯头.焊接的弯头的应用,通常是与配管相同的.因此,弯头的焊接必须在一定的工作上来实现外法线圆周的等离子焊接.而等离子焊接在弯头的引用当中,常用的规格是在8′至40′之间的范围.
四、结语
等离子焊接系统的应用,很大程度上降低了制造成本、提高了焊接质量及生产效率,对目前我国不锈钢焊管生产的落后状态,有着强有力的改革作用.这样的技术,使得我国的不锈钢生产企业将会为造船、石油、化工、电力等行业提供更好、更多的大口径不锈钢焊管.