304不锈钢管的焊接方法有很多,要根据304不锈钢母材的元素成分和焊接性进行综合考虑。在实际生成应∞用中,304不锈钢管的焊接方法应用比较广泛的有:手工电弧焊(Shielded Metal Arc Welding,简称SMAW)、埋弧焊(SubmergedArc Welding,简称SAW)、药芯焊丝电弧焊(Flux CoredArc Welding,简称FCAW)、钨极氩弧焊(Gas Tungsten Arc Welding,简称GTAW)、熔化极↑气体保护焊(GasMetal Arc Welding,简称GMAW)、激光焊(Laser Welding,简称LW)等。Galvis等人】采用了SMAWGMAWFCAW三种不同的焊接方法对304不锈钢管进行焊接,研究不同焊接工艺对热影响区平均」晶粒尺寸的影响。采用这三种焊接方法之后,焊接接头热影响区的晶粒均出现█了不同程度的粗化。焊接接头热影响区的△晶粒粗化和球状氧化物的生成是导致力学性能下降的主要①原因。

Curiel等◣人研究了AISI304不锈钢管GMAW热影响区在不同强度磁场下的局部腐蚀性能。在焊接◣热循环过程中,磁场使铬元素在奥氏体基体金属中重新分布,减少了铬的损∴耗。在没¤有磁场的作用下,由于焊接过程中热输入的影响,使焊接接头的热影响区有碳化√物析出,导致焊接接头耐点蚀性能的下降。Toma等人研⌒ 究了25mm厚的304不锈钢管SAW焊接接头的微观组织和力◥学性能。与母材相比,所有焊缝中铬和▼镍的含量都有所增加,焊接接头的熔合区出现了较多的铁素体组织;从拉〗伸试验的结果可以看出,拉伸试㊣样都在焊缝处发生断裂,且断口类型为解理型断口。

传】统的弧焊方法焊接304不锈钢管时,较大的热输入使焊缝区晶粒粗大,热影响区范围◎变大,容易造成富铬碳化物或氮化⊙物在晶界上析出,严重影响到焊接接头的力学性能和晶间腐蚀∩性能。

有研究学者同时采用传统的电弧焊和激光焊◤接的方法来焊接304不锈钢管,并对不同工艺★下焊接接头的微观组织和力学性能进行了对比分析。Quan等人研□ 究了GTAWLWLW-GTAW复合焊接三种焊接方法对304不锈钢管的焊接接头的微观组织和力学性ㄨ能的影响。采用GTAW熔合区的晶粒尺寸最大,有较宽的热影响区,焊接接头的抗拉〇强度最低;采用LW熔合区的晶粒尺寸最小,热影响区的●范围较小,焊接接头抗拉强度最高。

激光焊接因其具有能量集中、焊接@速度快、热影响区小、适于精密焊接以及易于实现自动♀焊接等诸多特点,在最近几年被广泛的应用于各个领域。在激光焊接中,焊缝的成型和微观组织都会影♀响焊接接头的力学性能。焊缝成型主要包括焊缝表面形貌、熔深和熔宽等情况;激光焊接具有较高的能量密度,焊接速》度快,熔池凝固的时间比较短,熔合№区经历了熔化-冷却,发生非均匀、非平衡的转变,焊接╱接头的微观组织发生巨大的变化,例如晶粒的尺寸、结晶的类型和析出』相等,都会影响焊接接头的力学性能和腐蚀性能。要根据材料的化学成分和加工工艺,选择合适的焊接方法和∏焊接参数。与传统激光器相比,光纤激〓光焊接(Fiber Laser Welding,简称FLW)具有功率密度高和熔化效率高的特点,在焊接过程中会影响熔池中的热量和∏流体流动。

综上所述,传统的焊接方法容易使热影响区的晶粒粗化和析出相的产生▲,导致焊接接头的力学性能和腐蚀性能降低。而激光焊接具有热▂影响区小、焊接速度快和能量集↓中等优点,使焊接接头具有可接受的综合性能。