如何焊接不锈钢：完整指南

如何焊接不锈钢：完整指南

激光焊接技术彻底改变了传统的金属连接方法。一言以蔽之，就是简单、有效率、省钱。那么，为什么不用激光焊接呢？激光焊接不锈钢是我们最近讨论的最热门的话题之一。为什么激光焊接比传统方法更适合连接不锈钢？激光焊接对于所有类型的不锈钢的表现是否相似？

为了澄清所有这些困惑，这篇文章将非常方便。我们将首先解释“如何使用激光焊接机焊接不锈钢”的六个主要步骤。稍后，我们将了解激光焊接如何解决其他方法的典型不锈钢焊接问题。随后，我们将谈谈他们对各类SS的性能。

如何使用不锈钢激光焊接机焊接不锈钢

激光焊接不锈钢比TIG或MIG焊接相对简单。它只涉及六个主要步骤。根据不同的要求，可能会增加额外的步骤。进行最终焊接之前的五步通常可以确保焊接质量。如果您是初学者，我们始终建议您寻求专业协助。

第 1 步：准备工件

此步骤通常需要两个主要子步骤：表面准备和适当的夹紧和固定装置。请注意，焊接前必须清洁工件表面。确保其无油、铁锈和其他杂质。接下来，正确使用合适的夹具和夹具确保工件就位。这对于焊接不锈钢的精度是必要的。

第 2 步：选择合适的激光焊接不锈钢机

不锈钢激光焊接机有多种类型。它可能配备不同的激光光源和功率等级。因此，如果您不了解这些兼容性，您在激光焊接过程中可能会遇到许多困难。选择最兼容的激光焊接不锈钢机至关重要。要找到最佳设备，请考虑以下因素：

• 该设备的额定功率是多少？它可以焊接较厚的材料吗？请注意，建议使用较高功率的机器来焊接较厚的材料。此外，激光密度对于不锈钢的深度穿透至关重要。
• 光束质量对于不锈钢的完美穿透也至关重要。检查机器的光束质量规格。此外，它还检查波长、脉冲持续时间和光束传输系统。
• 该设备是否具有控制功能？可以自动化吗？详细了解其先进的自动化功能。它有助于实现精度和可重复性。
• 检查冷却系统是否足够。事实上，具有高效冷却系统的机器可确保耐用性和可靠的性能。
• 最后，考虑品牌的售后服务。您多久可以联系他们的客户服务团队一次？

这些注意事项告诉您机器处理不同类型的不锈钢的能力。

步骤 3：为所选不锈钢类型设置激光参数

激光参数会根据材料的不同厚度而变化。下表代表了厚度为 0.5 至 8 毫米的所有类型 SS 的通用解决方案。请注意，这些值可能会根据不同品牌或机器型号而变化。因此，我们始终建议客户遵循这些指南。

表1 不锈钢激光焊接参数

第 4 步：安全预防措施

激光焊接机不是一个可玩的工具。任何不小心的行为都可能带来严重的后果。因此，使用该设备时，安全预防措施至关重要。激光焊接不锈钢时必须使用各种形式的 PPE（个人防护装备）。这些是护目镜、手套和适当的衣服，以防止辐射和飞溅。

第 5 步：执行试切

准备好后，进行试切。在这种情况下，您可以拿两个不锈钢板或管材样本来检查机器参数。它确保您在激光机中插入的参数是正确的。如有必要，您可以根据您的要求进行调整。它可以为您节省经济成本，并在最终零件中提供可靠的焊接。

第6步：焊接不锈钢

准备好后，您就可以进行最终的焊接过程。在这里，如果您关注几个因素将会有帮助。

• 首先，保持对激光功率和速度的精确控制。
• 其次，保护气体的选择和流量可以保护焊接区域免受大气污染。
• 第三，监视和控制焊接过程中的温度，防止过热。这对于处理薄或敏感材料至关重要。
• 第四，焊接后，让焊件逐渐冷却，避免温度急剧变化。它可能会产生应力并影响焊接的完整性。

完成不锈钢焊接后，清除焊接区域中残留的飞溅物或碎片。焊接后请勿立即使用焊件。它可能会对新形成的接头造成变形或损坏。

不锈钢焊接难点及解决方法

使用传统焊接方法时，我们经常需要一些帮助。幸运的是，我们拥有可以解决这些问题的激光焊接技术。接下来，我们将重点介绍这些困难，并展示激光焊接如何缓解这些问题。

问题 1：热影响区 (HAZ)

热影响区有时会改变材料特性，增加对腐蚀和结构弱点的敏感度。在进行电弧焊接时，焊接区域通常会经历更多的热影响区。在这种情况下，激光焊接产生的热影响区最小。其聚焦激光光束精确地熔化焊接点处的金属。集中的能量输入通常会减少热影响区。

问题 2：腐蚀

传统焊接往往会损害不锈钢的耐腐蚀性。要知道，不锈钢在焊接过程中容易因污染而腐蚀。激光焊接通过使用集中且受控的热源来最大限度地降低这些风险。因此，它减少了对不锈钢的总体热影响。

问题 3：热变形

热变形是指由热引起的材料形状的变形或变化。在传统焊接中，这种情况经常发生，尤其是在薄不锈钢板或管道上。激光焊接可以处理所有厚度而不产生热变形。激光焊接是一种适合厚度较小金属的焊接技术。

问题四：体力劳动

传统焊接方法通常需要手工劳动。它还需要熟练的劳动力来执行复杂的任务。最终，它会导致更高的生产时间和投资成本。相反，激光焊接彻底改变了这方面。它引入了自动化和精度。这些设备方便、轻巧且易于携带，适合手持式激光焊接。

问题 5：精度

传统焊接方法无疑不如激光焊接精确。使用聚焦激光光束精确熔化焊接点。因此，它产生的热影响区和热变形最小。因此，激光焊接以其焊接精度而广受欢迎。

议题六：环境风险

传统焊接方法经常排放有害烟雾、气体和颗粒物。从技术上讲，它对环境有害。金属氧化物和焊接烟雾的释放污染空气和水。相反，激光焊接提供了更清洁、更环保的选择。

不同不锈钢材料上激光焊接的性能

不锈钢可以有多种类型。这些类型的组成因每个变体而异。因此，激光焊接在每种类型中的表现也不同。

• 奥氏体不锈钢以其高铬和镍含量而闻名。300系列不锈钢是典型的奥氏体不锈钢。它们用于需要高耐腐蚀和耐高温的应用。嗯，脉冲和连续类型的激光焊接都适合这种类型的 SS。尽管如此，高热量输入可能会导致碳化铬沉淀。

• 铁素体不锈钢通常包含一些 400 系列不锈钢。它不含镍。此外，它们的激光焊接性不如奥氏体不锈钢。结果，它在热影响区区域形成粗晶粒，降低接头的硬度。另一方面，HAZ部分可以具有更高的硬度。这意味著该区域更容易脆化。

• 马氏体400不锈钢系列比上述其他两种类型更难激光焊接。它们具有高碳马氏体材质。通常，其范围超过0.15%。焊接后，可能会导致热影响区过硬，导致脆性较高。因此，专家在焊接前总是将这些不锈钢预热到 650-750°C。它降低了热影响区的脆性。

• 双相不锈钢通常是奥氏体和铁素体不锈钢的组合。您知道它们以其两相微观结构而闻名。它主要含有铬、镍和钼。它们通常适用于激光焊接并能取得良好的效果。

常见问题

Q1.最适合激光焊接的不锈钢是哪种？

答：奥氏体不锈钢（300系列）通常适合激光焊接。奥氏体不锈钢316L是最受欢迎的。 SS 300 系列因其低碳和高铬镍含量而具有优异的焊接性。