中华不锈钢网近日获悉:设备结构和材料2.1设备结构是其中一台典型设备溶剂脱水塔的结构示意，其主要设计参数见表1.材料设计压力设计温度介质筒体（封头）厚度设备净重水+醋酸2.2壳体材料化学成分与力学性能壳体材料选用瑞典AVESTA公司生产的SAF2205，其化学成分见表2，力学性能见表3.项目厚度化学成钢厂标准值复验值项目厚度钢厂标准值矣31复验值2.3焊接材料由于该批设备设计要求高，对焊接接头的力学性能、耐蚀性能以及金相组织等都有严格的要求，尤其是对焊接接头的低温冲击性能要求，见表4.国际上一些主要技术标准对焊缝冲击功的要求见表5.表4对焊接接头的性能要求及检验标准项目拉伸试验（MPa弯曲试验冲击试验AKv腐蚀试验铁素体含量检验标准合格值面弯。背弯试样各1件，180°弯曲后无裂纹目视无腐蚀迹象，重量损失小于0.1g/cm2表5国际上一些主要技术标准对2205焊缝冲击功的要求技术标准试验温度（C）AKv冲击值（J）DNV（造船业）27 40 27可见，该批设备的设计对冲击性能的要求相当高双相钢设备制造常用的焊接方法有手工电弧焊和钨极氩弧焊两种。手工电弧焊焊条根据药皮成分分为酸性和碱性两种，前者脱渣性能良好，工艺操作性好，但当焊件对低温力学性能要求较高时，应考虑使用碱性焊条。
常见焊接方法焊缝冲击韧性与温度关系2205双相钢采用各种常见焊接方法焊接后焊缝冲击韧性与温度的对应关系，可见，用酸性焊条根本达不到设计对焊缝冲击韧性的要求，用碱性焊条则勉强能达到设计要求，钨极氩弧焊-40°C焊缝冲击值最高，达到170J以上，埋弧自动焊-40°C焊缝冲击值则在100J以上，也有相当的裕量，但埋弧自动焊的效率与成本是钨极氩弧焊无法比拟的，因此，将埋弧自动焊列为开发与应用的对象。埋弧焊丝选用AVESTA2205小3.2丽，配套焊剂AVESTA 805.经复验其化学成分和力学性能分别见表6和表7.焊缝金属铁素体含量42%表7AVESTA2205/AVESTA805熔敷金属力学性能却贝冲击值AKv（J）3焊接工艺试验及评定确定了焊接方法及焊接材料后，随即开展焊接工艺试验。
l试验装置及试验结果PA-GTA双面电弧立焊的试验装置原理图见。图中所示的焊接电源为国产LHME-315型逆变式变极性等离子弧焊机，试验采用直流恒流方式，其中，等离子弧焊枪接负极，钨极氩弧焊枪接正极。两套焊枪分别采用两套水冷装置。为提高焊接电流的基金项目：国防科技重点实验室基金资助项目（51471050103ZS6103）；高等学校重点实验室访问学者基金资助项目加载量，降低钨极烧损速度，钨极氩弧焊枪的钨极直径选用64mm，等离子弧焊枪的钨极直径选用3为采用PA-GTA双面弧焊工艺焊接得到的焊缝宏观金相照片，其中，等离子弧焊枪喷嘴孔道比为28/32喷嘴高度5mm，钨极内缩3mm，GTAW弧长3mm.为采用常规单面等离子弧焊所得到的焊缝宏观金相照片，等离子弧焊枪的规格尺寸与相同。两组试验的焊接速度均为焊接学报18mm/.可以看出，在相同的焊接工艺参数下，采用常规单面等离子弧焊获得的熔深只有194mm，只及工件厚度的3 8%，而采用PA-GTA双面弧焊工艺能够完全熔透工件，且在焊接过程中能够形成小孔效应，保证焊缝质量。
中华不锈钢网近日获悉:弧的弧柱有丁2部分会穿过小益魅钨弧相对胞形成1个长电％。因此，ie当小孔效应建立后，电弧对bookmark3 2PA-GTA双面弧焊工艺特点分析21不锈钢双面弧焊过程中的电弧特点在对不锈钢板采用PA-GTA双面弧焊时，可以采用直流恒流工艺并建立稳定的小孔效应。一旦小孔焊过程稳定建立，则焊接过程中出现的物理现象将会与常规等离子弧小孔焊不一样，因为在工件的另一侧还有一把焊枪在起作用，这样焊接电弧将会得到进一步的压缩，电弧能量也就会得到更进一步的聚集，从而可以一次性焊透更厚的试件，提高焊接生产率。
和是在PA-GTA双面弧焊过程中，小孔效应建立前后的GTA和PA照片比较，照片采用CCD摄像机实时拍摄。
从图中可以观察到，当小孔效应建立后，钨极氩双面电弧焊过程中不同时刻的GTA形态图Fg（焊接电流66A；保护气流量12L/min）双面电弧焊过程中不同时刻的PA形态图Fg（焊接电流66A；离子气流量2比较发散，因此还有一部分电弧仍会作用在工件表面。而等离子弧则不一样，在没有形成小孔时，等离子弧完全作用在工件表面，当小孔效应建立后，由于等离子弧的弧柱本来较窄，因此弧柱的大部分将会完全穿过小孔与工件另一侧的钨极氩弧串联起来，工件的加热形式也出现了变化。
22不锈钢双面电弧小孔焊工艺特点在对不锈钢板采用PA-GTA双面电弧小孔焊的过程中，当小孔建立时，从电流和电压传感器所得到的数据显示，焊接电流不变，而两把焊枪之间的电弧电压出现了下降趋势，所采集到的数据见。从图中可以看出，两焊枪钨极间的电弧电压由未形成小孔前的30V下降至形成小孔后的26~27V左右，电压值下降了约3~4V，这一结果与是一致的。在焊接过程中，焊接电流保持不变，焊电弧电压下降意味着电源的功率输出减小了，而且电弧对工件的热输入量也下降了117%，从而有利于降低工件焊后热变形，既节约了能源，又能提高焊接质量。
PAGTA双面电弧小孔焊过程中电弧电压下降实测曲线221电孤加热机制的特点电弧的热效率直接影响到工件上热输入的多少。在常规弧焊工艺过程中，电弧能量中的一部分散发到了周围环境中。在PA-GTA双面弧焊过程中，当小孔建立后，工件两侧的两个电弧就串联成一个贯穿整个工件的电弧，这时电弧对工件的加热方式发生了显着的变化。没有小孔和有小孔时电弧对工件的加热方式见。在没有形成小孔时，等离子弧和钨极氩弧分别从工件的两个侧表面对工件进行加热，这时只有电弧的端部与工件接触，电弧的很多能量并没有被工件吸收，而是散发到了周围环境中。形成小孔后，两个电弧连为一体，形成一个贯穿工件的电弧，这时工件将穿过熔池的电弧整个包围，这样就会有更多的电弧能量被工件吸收，大大提高了电弧热效率。
222电孤吹力在焊接过程中，等离子气流对熔池的冲击力直接影响到液态金属的流动以及焊缝的最后质量，对等离子流力的测量和分析也多见于。在PAFA双面弧焊过I程在没有小孔存在的情况M下，电弧吹力在熔池表面产生气体剪切力T见当出现小孔后，电弧吹力除了在熔池表面产生气体剪切力以外，还会在小孔内部的液态金属自由表面产生另外一个剪切力对熔池流体的流动产生影响。而且，等离子气和保护气产生的等离子流力从小孔内部同时作用，促使工件表面的液态金属向小孔中心流动，见。电弧吹力的作用也会增加焊缝中间部位的宽度，有利于形成良好质量的焊缝。
223表面张力shing在对焊接熔池产生影响的所擎动力中表面焊接学报张力的作用是最显着的。一般来讲，表面张力的大小和方向决定于表面张力温度系数如/3T的大小和符号，当表面张力温度系数ar/ar为负值时，表面张力将会促使熔池表面液体金属由熔池中心向熔池边缘流动，从而形成宽而浅的焊缝；当如/ar为正值时，表面张力将会促使熔池液体金属由熔池边缘向熔池中心流动，从而形成窄而深的焊缝。
中华不锈钢网近日获悉:在PA-GTA双面弧焊过程中出现小孔后，表面张力除了对工件表面的液态金属产生作用以外，对小孔内壁的熔池自由表面也会产生作用，见。
在小孔内壁的熔池自由表面上，液体金属受表面张力、电弧吹力、电磁力和浮力等驱动力的影响，其流动形式比较复杂。
从可以看到，在熔池内部的自由表面上，表面张力驱动液态金属向工件内部流动，当熔池两侧表层的液态金属均向内部流动至汇合时，液态金属就会向熔池宽度方向发展，从而在工件内部形成较宽的熔合区，增加了焊缝中间部位的宽度，有利于形成更大的熔深和良好的焊缝质量。
224电磁搅拌力在焊接过程中，熔池内部的电磁搅拌力F，是由于焊接电流和其感应磁场的相互作用而产生的，它驱使熔池流体向熔池深度方向发展，有利于获得深且窄的焊缝（）。在PA-GTA双面弧焊过程中，由于两把焊枪对两个电弧的引导作用，使得钨极氩弧和等离子弧相对于常规电弧更为集中，这将会极大地增加电磁搅拌力，为增加熔深提供有利条件。而且，由于在工件两侧均有电弧存在，与常规弧焊相比，双面弧焊过程中的电磁搅拌力对熔池的作用更加大，可以获得更大的熔深。
225浮力在双面电弧立焊过程中，浮力驱动液态金属向上流动，增大了焊缝中间部位的宽度，对增加焊缝熔深没有明显的贡献。
3结论分析了采用PA-GTA双面弧焊工艺焊接不锈钢时的工艺特点。
通过工艺试验对比，发现在相同的焊接工艺参数下，常规等离子弧焊获得的熔深只及工件厚度的38胳，而PA-GTA双面弧焊可以一次性焊透工件，并能建立稳定的小孔效应。
产生后，相应的钨极氩弧和等离子弧均得到了明显压缩。而且小孔出现后，两焊枪之间的电弧电压下降，节省了能源。中华不锈钢网近日获悉
