如何实现焊接中316L不锈钢焊缝快速冷却

316L不锈钢属于奥氏体不锈钢，这类钢具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性，综合性能优良。

为了研究一下冷却方式对316L焊缝是否有影响？那一种最经济实惠，我们进行了如下实验。

我们对316L不锈钢进行了焊接试验，采用焊条电弧焊（SMAW），试验使用的316L不锈钢板厚度40mm，55°的X形等边坡口，1mm钝边，焊接采用1G平焊位置。焊接使用的焊条直径为3.2mm，焊前烘干350℃×1h，焊接电流80～120A，电弧电压24～28V，最大热输入为14.4kJ/cm。

焊接试验时，使用相同的焊接参数，我们采用以下三种冷却方式焊接316L不锈钢。

每道焊缝焊接完成后，使用压缩空气对焊道吹风冷却，压缩空气通过风管在焊缝平行的方向上吹风以冷却焊缝。风冷焊接如图1所示。

图1

试验发现，对焊缝采用吹风冷却，效果并不理想，焊缝冷却速度缓慢，每道焊缝焊接完成后，需20min以上，焊缝温度才能降至40℃左右（手摸不烫）。

先将焊接试板对接坡口一面打底焊好，背面清根，打磨清理干净，PT检测确认无缺陷后，将试板厚度方向一半浸在水中（打底焊好的一面浸在水中）。然后再焊接余下的焊缝，使焊缝的背面浸在水中以达到冷却焊缝的目的。由于316L不锈钢的导热性较差，采用焊缝背面浸水的冷却方式，焊缝冷却速度也不理想，每道焊缝焊接完成后，需要15min以上，焊缝温度才能降至40℃左右（手摸不烫）。

在第二种冷却方式的基础上，不仅将焊接试板浸在水中，而且每道焊缝焊接完成后，直接向焊道表面浇水来冷却焊缝。试验显示，采用焊缝浇水的冷却方式，焊缝冷却速度明显加快，每道焊缝焊接完成后，只需浇水冷却3min左右，焊缝温度即降至40℃左右（手摸不烫）。浇水冷却焊接如图2所示。

图2

我们对采用焊缝浇水冷却方式的316L不锈钢进行了焊接工艺评定，工艺评定使用的316L不锈钢试板，焊接参数等与焊接试验时相同。焊接试板打底焊完成后，将试板浸在水中，每道焊缝焊接完成后，直接向焊道表面浇水来冷却焊缝，待焊缝温度降至40℃左右，使用电吹风将焊缝及两侧50mm范围的水汽吹干，打磨清理干净后，再焊接下一焊道。

试板焊接完成24h后，检查结果均合格。并对焊接试板的对接接头进行了力学性能试验，均符合标准规定。焊接工艺评定合格。

结语

采用焊缝浇水冷却的方式焊接316L不锈钢是可行的，给实际生产带来效益。