多年来，不锈钢背面氧化一直是焊接工艺中的难题。一般情况下，背面充氩气保护，但当容器较大、管道较长或背面没有储气空间时，会浪费大量的氩气，保护效果不佳。不好，直接影响焊接质量。为避免焊道背面氧化，保证焊接质量，采用背面自保护不锈钢药芯焊丝新工艺。焊接时，保护层会渗入熔池背面，形成致密的保护层。本文以多聚甲醛项目为例，说明药芯焊丝的特点。
在化工行业，每年都会焊接大量的不锈钢管。按《钢结构制造规范》要求，采用氩弧焊、单面焊、双面成型工艺。目前施工过程中最常用的两种工艺是：
(1) 钨极氩弧焊实心焊丝；
(2) 药芯焊丝钨极氩弧焊。
第一种方法在施工过程中使用最多，而第二种方法是目前最先进的焊接方法，但在施工过程中并未得到推广。可以在表 1 中找到这两种方法的比较。
表1 实心焊丝与药芯焊丝打底焊工艺对比
从表1可以看出，药芯焊具有效率高、成本低的特点，适合推广使用。
不锈钢药芯焊丝的特点
不锈钢药芯焊丝突出了许多焊接方法的有益性能，如焊剂部分与药芯焊条作用，改善填充金属的化学成分和机械性能。在生产效率方面，具有气体保护金属极电弧焊和埋弧焊的特点。
与实芯线相比，具有以下优点：
(1)焊接工艺性能好，焊缝外形美观。结合气渣保护，获得良好的形状。添加稳弧剂，使电弧稳定，熔滴转移均匀；
(2)具有良好的化学冶金性能，熔敷金属的力学性能高不锈钢焊接焊接标准，抗气孔和裂纹能力强；
(3)可采用较大的焊接电流进行全位置焊接；
(4)生产效率高，操作方便；
(5)用途广泛，不仅可用于连接，还可用于表面保护，还可用于各种金属快速成型的填充材料等。
不锈钢药芯焊丝的工艺性能
不锈钢药芯焊丝是一种特殊的药芯焊丝。焊接时，保护层会渗入熔池背面，形成致密的保护层，使焊道背面不被氧化。冷却后，这层熔渣会自动脱落，用压缩空气或水冲洗即可轻松清除。这种焊丝的使用与普通氩弧焊实心焊丝基本相同。镀层不会影响前弧和熔池形状，焊缝金属性能满足要求。
药芯焊丝的使用不受管道规格和焊接位置等因素的限制，操作灵活，减少了充氩准备工作。但由于焊丝表面镀层较薄，在焊接操作中会出现一些不适应，经常会出现压痕等缺陷，因此对焊工的操作水平要求比较高。自保护焊丝适用于焊缝打底，不宜用于二层以上的焊道，否则易造成夹渣，焊缝形状不美观。全氩弧焊进行多层多道焊时，应与实芯焊丝配套使用。
药芯焊丝使用注意事项
1、使用特性平坦的直流电源，直接反接（DC+）。
2、保护气流量一般为10-11L/Min。
3、焊丝干伸长不宜过短或过长，否则易产生麻点、气槽、电弧不稳定等缺陷。
4、必须有切实有效的挡风措施。当风速超过2m/s时，气体的保护作用就会被破坏，导致焊缝金属中氮含量增加，导致气孔和热裂纹的产生。
5、沟槽及其周围的水分、油污、铁锈等杂质必须清理干净。
药芯焊丝的缺陷、成因及预防措施
2.1. 气孔
1、原因：电压过高；焊丝长度太短；管道表面有腐蚀、油漆、水分等；迁移速度太快。
2、防治措施：降低电压；按照焊丝的使用说明进行焊接；焊前打磨坡口；迁移速度要合适。
2.2. 夹渣
1、原因：电弧电压过低；焊丝摆动不当；焊丝太深；电流太小，焊接速度太慢；第一焊渣未完全清除；第一次焊接不良；
槽太窄；焊缝向下倾斜。
2、预防措施：适当调整弧压；焊工应熟练操作，按焊丝说明书进行焊接；第一次焊接必须清理干净；使用合适的电压必须注意适当的电弧摆幅；凹槽角度和坡度 开口之间的间隙必须适当；装配时管道必须放平，焊接固定口时可适当加快移动速度。
2.3 底切
1、产生原因：电流过大；电弧太长，焊接速度太快；操作方法不当。
2、预防措施：使用较低的电流；减少弧长和速度；采用正确的角度、较慢的速度、较短的弧线和较窄的操作方法等。
2.4. 未完全穿透
1、产生原因：电流过低；焊接速度太慢；电压过高；摆弧不当；槽角不当。
2、预防措施：适当加大电流；适当提高焊接速度；降低电压；焊工能熟练使用不锈钢药芯焊丝；磨槽时尽量使角度大些。
2.5. 溅
1、原因：电弧太长；电流过高或过低；电弧电压过高或过低；焊丝伸出过长；焊枪倾斜过大，拖曳角过大；
2、预防措施：使用较短的电弧；能够使用合适的电流；适当调整弧压；严格按照焊丝说明书操作；尽量保持焊枪垂直，避免过度倾斜；注意焊丝的仓库存放情况；焊机要注意平时的保养，出现问题一定要维修。
不锈钢药芯焊丝的焊接点及工艺
3.1. 操作要点
药芯焊丝焊接的操作方法与实心焊丝相似，但也有一些区别。实际操作时要特别注意，否则会影响焊接质量，造成夹渣等缺陷。
(1)弧长要求：理想的弧长越短越好；
(2)溶解孔的形成：采用不锈钢药芯焊丝氩弧焊。要想获得良好的根部背成形焊道，打底焊时一定要看到熔化孔，让足够的熔渣渗入背焊道。让背面焊道表面得到完全保护。如果没有形成熔孔，熔渣就无法渗入背道起到保护作用，从而导致背道氧化，焊道外观不佳。反之，熔孔过大，背焊道过宽，焊道金属过厚，焊缝温度过高，焊道容易氧化，降低焊接质量，焊接效率。因此，为了获得良好的背面焊缝，
(3)送丝操作要点：不锈钢药芯焊丝送丝的要点是送丝量小、速度快，焊丝头移动距离要短。快速送丝时，应特别注意不锈钢药芯焊丝是否熔化充分。熔池清澈，通过钨电极的摆动充分搅动熔池，使助熔剂完全熔化并浮出，使焊缝熔合良好，否则会残留夹渣，形成缺陷。根据经验，焊道内夹渣缺陷可从内部焊道形状判断。如果发现背面焊道有焊钉，一般焊道存在夹渣缺陷，可立即打磨去除缺陷。
(4) 接头操作要点： 停弧起弧焊接接头时，起弧最好后退10mm左右，搭接连接；电弧焊。如果前道焊道温度已经冷却，坡口内的焊渣必须敲掉，但背面焊渣不能敲掉，因为背面焊渣可以防止重新起弧时背面焊缝氧化-罢工。
3.2 母材、焊丝和焊条的选择
1、基材：基材为成都腾顺达钢厂生产的不锈钢管。
表 2. 化学成分
2、焊丝：焊丝为北京昌平生产的药芯焊丝，牌号为TGF-308L，规格为φ2.5×，执行标准为GB/T 17853。
表 3 不锈钢药芯焊丝 TGF-308L 化学成分
3、焊条：选用北京金威生产的焊条，牌号为A102，规格为φ3.2mm，化学成分见表4。
表 4 不锈钢焊条 A102 的化学成分
3.3 焊接参数的选择
3.4 焊前准备
一、沟槽形式及要求
坡口类型不容忽视，氩弧焊坡口参数有严格要求。槽型见图1
2、焊条烘烤：不锈钢焊条A102烘烤温度150℃，烘烤30min，保温温度100℃，保温时间60min。
3、坡口两侧清理：用机械方法清理坡口及其内外壁20mm以内的油污、绣花、污垢等影响焊接质量的杂物。
4、管道找正：管道找正时，槽角、间隙、错位、边角等应符合相应规范的要求。管件内部清洁无杂物，内壁齐平，最大错位不超过壁厚的10%，且不大于2mm。
5、点凝固：点凝固应对称进行。采用手工钨极氩弧焊点焊固化。长度为20(mm)。点固化后，仔细检查点固质量。它必须完全移除。
6、环境保护：下列情况禁止焊接：
一个。相对湿度>80﹪
b. 手工电弧焊风速：≥8m/s。
C。氩弧焊时≥2m/s。
d. 温度：焊件温度低于5℃。
e. 天气：无防雪防雨措施的户外作业（下雨或下雪时）。当现场环境不能满足上述要求时，应采取搭建防护棚、采用烘箱加热提高环境温度、降低空气相对湿度等措施。可在后部进行焊接施工，在防护棚内放置温湿度计不锈钢焊接焊接标准，便于观察环境温湿度。
3.5. 现场焊接
根据选用的材料和焊接参数，做好充分的焊前准备工作，现场选择5名焊工同时进行为期1天的焊接，共30个焊缝，焊接规格为φ219× 6.0 毫米。现场抽查各焊缝并拍照，部分如下图所示：
3.6. 焊后检查
1、外观检查：通过外观检查可以发现的缺陷包括：表面气孔、夹渣、焊缝熔深、咬边、裂纹及类似的表面缺陷以及焊接接头的表面颜色。可用10X以内的放大镜检查。检查前应将焊缝两侧20mm宽范围内的熔渣清扫干净，然后沿焊缝两侧进行检查。
2、射线探伤：焊缝的射线探伤应符合现行行业标准《承压设备无损检测第2部分射线探伤》JB/T 4730.2的规定。
