不锈钢厚壁管的焊接难点源于壁厚大导致的热输入矛盾、熔透控制难、应力集中突出,且需兼顾不锈钢本身的耐蚀性与力学性能,具体集中在4个方面:
1.难实现均匀熔透,易出现未熔合 / 未焊透
厚壁管需多层多道焊(而非薄壁管的单层焊),若单层焊热输入不足,坡口根部或层间易出现未熔透;若层间清理不彻底、焊道排布不当,会导致层间未熔合。这些缺陷会直接削弱焊缝强度,甚至引发开裂。
2.热输入控制矛盾,易损耐蚀性与力学性能
既要保证熔透需足够热输入,又需避免热输入过大:
热输入过大:会导致焊缝及热影响区晶粒粗大,不锈钢的晶间腐蚀敏感性升高(尤其是 304 等不含稳定化元素的钢种),且易产生焊接变形;
热输入过小:熔深不足,且易出现冷裂纹(厚壁管刚性大,焊接应力难释放,低温下易开裂)。
3.焊接应力大、变形难控制
厚壁管刚性强,焊接时受热不均产生的内应力更集中,且多层焊的累积应力更难释放,易导致:
焊缝及热影响区出现 “延迟裂纹”(焊后几小时至几天内开裂);
管体变形(如弯曲、错边),且因壁厚大,变形后矫正难度远大于薄壁管。
4.层间清理与焊道成形要求高
多层多道焊需每道焊后彻底清理焊渣、飞溅及氧化皮(不锈钢焊缝易形成 Cr₂O₃氧化层,不清理会导致下道焊夹渣),厚壁管焊道数量多(如 Φ200×20mm 管需 10-15 道焊),清理工作量大且易遗漏;同时,需严格控制每道焊道的高度、宽度,避免成形不良(如咬边、焊瘤)影响后续焊道质量。
