基于车铣复合加工影响加工因素的研究

高武能

摘 要 不锈钢现在正在广泛使用，对于一些复杂工件的加工，很难保证工件的加工精度及后期的防锈效果，本文简单介绍不锈钢加工工艺以及在加工过程的的要点。

关键词 不锈钢加工件 不锈钢加工工艺

中图分类号：TG659文献标识码：A

1不锈钢定义

不锈钢是一系列在空气，水，盐的水溶液，酸以及其它腐蚀介质中具有高度化学稳定性的钢种。在空气中耐腐蚀的钢称为“不锈钢”，在各种腐蚀性较强的介质中耐腐蚀的钢种称为“耐酸钢”。通常，我们把不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢，或简称为不锈钢。

2不锈钢简单分类

按化学成分分有——铬钢（及铬钼钢），铬镍钢，铬锰钢（或铬锰 氮钢），铬锰镍钢等;按显微组织分有——奥氏体钢，铁素体钢，奥氏体-铁素体复相钢，马氏体钢，铁素体 马氏体复相钢;按用途分有——耐海水不锈钢，耐点蚀不锈钢，耐应力腐蚀破裂不锈钢，高强度不锈钢等。

3关于不锈钢件加工及焊接工艺介绍

在某建筑工程中出现了大量的复杂不锈钢制作新工艺，在此主要介绍：不锈钢板材的下料加工工艺、不锈钢管的加工工艺、不锈钢板材的表面处理工艺、碳钢与不锈钢的焊接工艺、不锈钢避免生锈的工艺措施、飞碟环加工工艺。

3.1不锈钢板材的下料加工工艺

根据不锈钢板材厚度、形状、粗糙度要求的不同，选用不同的下料方式：

（1）等离子下料，不锈钢板材采用空气等离子下料周边很粗糙，不能直接使用，还需要进行机械加工。对于薄板、长条板下料后产生较大的变形。

（2）水下等离子下料，不锈钢板材采用水下等离子下料周边粗糙度可达24 m，经过打磨、抛光可以直接使用，对于薄板、长条板下料后产生较小的变形。

（3）水切割，适用于薄板、长条板，下料后不产生变形，切割面粗糙度可达12.4 m。

（4）激光切割，适用于薄板、长条板，下料后产生较小的变形，切割面粗糙度可达1.3 m。

3.2不锈钢管的加工工艺

钢管直料采用带锯下料，用圆挫刀去除毛刺;带弯弧的钢管，在滚弯机上整支滚弯，利用简易定位工装，在带锯上下料，用圆挫刀去除毛刺。焊接时采用氩弧焊，电极直径 2.0，焊丝选用H00Cr21Ni13Mo2直径 1.0，焊接电流10～84A。

3.3不锈钢板材的表面处理工艺

较厚不锈钢板的轧制表面一般有一层氧化皮，要利用角磨机带百页片打磨表层氧化皮，然后利用抛光轮手工抛光，在进行拉丝处理，也可手工拉丝处理，采用拉丝布进行拉丝，操作时应一直顺着一个方向进行操作，每次用力应均匀一致。

3.4碳钢与不锈钢的焊接工艺

碳钢与不锈钢的焊接，焊接材料应该是不锈钢材料，焊接前，焊接坡口两侧20～30㎜范围内必须清理干净。焊接材料中的Cr、Ni元素的含量应高于不锈钢母材，例入Q234与311L采用氩弧焊接，焊丝应选用H0Cr21Ni21。焊接过程尽量采用小的焊接电流，一次焊成的焊缝宽度不易超过焊条直径的3倍，多层，多道焊接时焊条不允许作横向摆动，每焊完一层焊缝后，应彻底清除焊渣，要控制层间温度低于10℃。

3.5不锈钢避免生锈的工艺措施

为了避免生锈，对于焊接的不锈钢要严格控制焊缝的含碳量，采用焊接材料的含碳量要低于母材的含碳量，Cr、Ni元素的含量应高于不锈钢母材;不锈钢件在加工和运输时不能与碳钢接触;不锈钢喷砂处理时应采用白刚玉、白刚砂;不锈钢喷砂处理后要喷防护剂。

3.6飞碟环加工工艺

飞碟环主要由4个不同截面的环梁通过支管、连杆、翼板、拉杆连接组成，最大直径1741㎜，不锈钢表面全部喷丸处理。材料选用不锈钢钢板厚11～18㎜，斜弧板、圆弧立板、底板均采用水切割下料，可以保证下料精度、平面度，斜弧板、圆弧立板利用滚弯机进行滚弯。利用空气等离子切割斜弧板、圆弧立板、底板上的坡口，坡口尺寸留2㎜余量，然后利用角磨修磨坡口。要求在7400X7400范围内的平面度小于2㎜，在平台中心放置定位盘，以定位盘中心为基准放样，单边放大10㎜，作为焊接收缩量，调整工件的位置用压板压紧后点焊固定，将接口处点焊4点。焊接采用手工电弧焊，焊条型号E311L-11，焊条直径 4.0，焊接电流100～110A。焊缝尺寸较大，利用手工电弧焊效率比较高。焊接由4名焊工对称同时焊接。然后利用角磨机打磨对接处的焊缝，当打磨至剩余0.2～0.3㎜，再利用百页砂轮打磨至圆滑过渡时再应用砂布或砂纸修磨光滑。表面抛亚光处理，粗糙度0.8 m。平台操平、加固，要求在7400X7400范围内的平面度小于2㎜。在平台中心放置定位盘，以定位盘中心为基准放样。

组装过程如下：将平行四边形环梁在平台上放样定位，用限位工装固定;将三角形环梁在平台上以定位盘为基准放样定位，用限位工装固定;将三角形环梁放置在定位工装上，调整位置后点焊固定;将矩形环梁在平台上以定位盘为基准放样定位，用限位工装固定;将矩形环梁放置在定位工装上，调整位置后点焊固定。调整各环梁的位置，直径差不大于2㎜。将连接3层环梁的支管分别点焊到相应的位置。采用氩弧焊，電极直径 2.0。焊丝选用311L，H00Cr21Ni13Mo2，电流10～84A。采用氩弧焊，电极直径 2.0，焊丝选用311L，H00Cr21Ni13Mo2，电流10～84A。將下部连接三角形环梁与矩形环梁的支管分别按图纸的要求焊到相应的位置。将耳板焊接在平行四边形环梁上。安装4个连杆、4个翼板结合件，将上部点焊的平行四边形环梁、矩形环梁支管磨开。将平行四边形环梁拆开两部分，将上部的矩形环梁单独拆下，然后将支管的另一端端的点固焊缝利用角磨磨开，拆下支管、连接杆拆下。下部三角形环梁与矩形环梁焊成一体。利用角磨修磨点焊处和焊接处，并将缺肉处利用氩弧焊补焊上，然后打磨。点焊处和焊缝处表面抛亚光处理，粗糙度0.8 m，飞碟环的零件拆下单独表面喷丸处理。不锈钢喷砂处理时应采用白刚玉。

参考文献

[1] 严彪.不锈钢手册[M].化学工业出版社，2009.

[2] 戴起勋，程晓农.金属材料学[M].化学工业出版社，2005.

[3] 顾纪清.不锈钢应用手册[M].化学工业出版社，2008.