不锈钢板材的加工工艺与技术要点

一、引言

二、切割工艺与技术要点

（一）机械切割

1. 剪板机切割
   剪板机是一种常见的不锈钢板材机械切割设备。在使用剪板机时，首先要根据板材的厚度和材质选择合适的剪刃间隙。一般来说，板材越厚，剪刃间隙应越大。例如，对于 2mm 厚的 304 不锈钢板材，剪刃间隙可能在 0.1 - 0.2mm 之间。同时，要确保板材在切割过程中放置平稳，避免因板材晃动导致切割面不平整。在切割前，应对剪板机进行调试，检查刀刃的锋利程度和设备的运行状况，以保证切割质量。如果刀刃磨损严重，会使切割面出现毛刺，影响后续加工。

2. 锯切
   锯切适用于对不锈钢板材进行直线切割，尤其是对于较厚或硬度较高的板材。在锯切过程中，锯片的选择至关重要。应根据不锈钢的材质和厚度选择合适的锯片类型和齿数。例如，对于硬度较高的 316 不锈钢板材，可选用硬质合金锯片，齿数较多的锯片能使切割面更光滑。锯切速度也是一个关键参数，过快的锯切速度可能导致锯片过热、磨损加剧，甚至使板材变形。因此，需要根据锯片的性能和板材的特性合理调整锯切速度，同时要注意对锯片的冷却，可以采用冷却液进行冷却，以延长锯片使用寿命和提高切割质量。

（二）热切割

1. 等离子切割
   等离子切割是利用高温等离子弧来熔化和切割不锈钢板材。在等离子切割时，气体流量、切割电流和切割速度是主要的控制参数。合适的气体流量可以保证等离子弧的稳定性，一般氧气或氮气可作为切割气体。切割电流应根据板材的厚度进行调整，对于较厚的板材需要较大的电流，但过大的电流会导致切割面质量下降，出现切口过宽、挂渣等问题。切割速度也要适中，过快会导致切割不透，过慢则会使切口受热面积增大，产生较大的热影响区和变形。例如，在切割 5mm 厚的 304 不锈钢板材时，需要通过试验确定最佳的气体流量、切割电流和切割速度组合，以获得良好的切割质量。

2. 激光切割
   激光切割是一种高精度的热切割方法，具有切割精度高、切割面质量好、热影响区小等优点。在激光切割不锈钢板材时，激光功率、光斑直径、切割速度和辅助气体压力是关键参数。激光功率要根据板材的厚度和材质进行调整，一般来说，较厚的板材需要更高的功率。光斑直径影响切割的能量密度，较小的光斑直径能提高能量密度，有利于切割质量。切割速度与激光功率要相互匹配，过快的切割速度可能导致切割不完全，而辅助气体（如氧气、氮气或空气）压力可以帮助吹走熔化和汽化的材料，提高切割质量。例如，在切割复杂形状的不锈钢薄板用于电子设备外壳时，激光切割可以精确地实现设计要求，并且切割面光滑，无需后续过多的打磨处理。

三、折弯工艺与技术要点

（一）折弯模具选择

1. 上模和下模的匹配
   折弯模具的选择直接影响折弯效果。上模和下模应根据不锈钢板材的厚度和折弯角度进行匹配。一般来说，上模的半径要根据板材厚度和折弯半径要求来选择，下模的开口宽度应略大于板材厚度的 8 倍。例如，对于 3mm 厚的不锈钢板材，若要求折弯半径为 5mm，可选择相应半径的上模，下模开口宽度可在 24 - 25mm 左右。同时，模具的材质也很重要，应选择硬度高、耐磨性好的模具材料，以保证模具的使用寿命和折弯精度。

2. 特殊模具的应用
   对于一些特殊形状的折弯，如 U 形折弯、Z 形折弯等，需要使用特殊设计的模具。这些模具在结构上与普通折弯模具有所不同，能够满足特殊折弯要求。在设计和选择特殊模具时，要考虑不锈钢板材的回弹特性，通过合理设计模具的角度和尺寸，补偿回弹量，以获得准确的折弯形状。

（二）折弯参数设置

1. 折弯压力
   折弯压力是根据不锈钢板材的厚度、材质和折弯长度来确定的。较厚的板材和硬度较高的材质需要更大的折弯压力。在实际操作中，可以通过试折来调整折弯压力，确保折弯过程顺利进行且折弯角度准确。如果压力不足，会导致折弯角度达不到要求；压力过大则可能使板材表面出现压痕或损伤。

2. 折弯速度
   折弯速度也会影响折弯质量。过快的折弯速度可能会引起板材振动，导致折弯角度偏差和表面质量下降。而过慢的速度则会降低生产效率。一般根据板材的厚度和设备性能来选择合适的折弯速度，对于较薄的不锈钢板材，可以适当提高折弯速度，但也要注意控制在合理范围内。

四、焊接工艺与技术要点

（一）焊接方法选择

1. 手工电弧焊
   手工电弧焊是一种传统的焊接方法，适用于一些对焊接质量要求不是特别高的不锈钢板材焊接。在手工电弧焊中，焊条的选择至关重要。应根据不锈钢的材质选择相应的焊条，如对于 304 不锈钢，可选用 E308 系列焊条。焊接电流和电压要根据焊条直径和板材厚度进行调整。在焊接过程中，要注意保持电弧的稳定，控制焊接速度，避免出现焊接缺陷，如气孔、夹渣等。同时，要注意对焊接区域进行清理，去除油污、铁锈等杂质，以提高焊接质量。

2. 氩弧焊
   氩弧焊是不锈钢板材焊接中常用的高质量焊接方法。它分为钨极氩弧焊（TIG）和熔化极氩弧焊（MIG）。TIG 焊适用于薄板焊接，焊接过程中通过钨极产生的电弧来熔化母材和填充金属，氩气作为保护气体，防止焊缝氧化。在 TIG 焊时，钨极的直径、氩气流量和焊接电流是关键参数。钨极直径要根据焊接电流选择，氩气流量要保证焊接区域得到充分保护，一般为 8 - 15L/min。MIG 焊则适用于中厚板焊接，其焊接速度快，效率高。在 MIG 焊时，要注意选择合适的焊丝直径和焊接参数，以确保焊缝质量。

（二）焊接参数调整与质量控制

1. 焊接参数的优化
   对于不同厚度和材质的不锈钢板材，需要优化焊接参数。除了上述提到的焊接电流、电压、气体流量等参数外，还包括焊接速度、送丝速度（对于 MIG 焊）等。这些参数之间相互关联，需要通过试验和经验来确定最佳组合。例如，在焊接 6mm 厚的 316 不锈钢板材时，通过多次试验调整焊接电流、电压、焊接速度和送丝速度，以获得焊缝成型良好、无缺陷的焊接效果。

2. 焊接质量控制措施
   焊接质量控制包括焊前准备、焊接过程监控和焊后检查。焊前要对板材接口进行清理、打磨，确保接口平整、干净。在焊接过程中，要观察焊缝的成型情况，及时调整焊接参数，防止出现焊接缺陷。焊后要对焊缝进行外观检查，检查有无气孔、裂纹、咬边等缺陷，还可以通过无损检测方法，如 X 射线探伤、超声波探伤等，对焊缝内部质量进行检查，确保焊接质量符合要求。

五、结论