CN115383270B - 一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及其焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及焊接工艺，所述焊机装置包括包括气流再压缩等离子弧焊机、气流再压缩等离子弧焊枪；所述气流再压缩等离子弧焊枪包括上腔体、下腔体、压缩气通道、离子气气体通道、保护气通道，所述压缩气体位于所述离子气体外侧，以通过压缩气体来要说等离子弧；按照“压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量‑a)/b”来选取压缩气流量，其中a和b均为常数，a的范围为22％‑28％，b的范围为1.7‑1.9，解决了现有技术中焊接接头中铁素体含量提高、两相比例失衡、焊接接头的使用性能下降的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于等离子弧焊接领域，具体涉及一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及其焊接工艺。
背景技术
超级双相不锈钢(例如2507超级双相不锈钢)具有优秀的力学性能和耐腐蚀性能，在海洋工程、化学化工、能源等领域具有广泛应用前景，铁素体-奥氏体两相比例决定了超级双相不锈钢的性能。焊接制造是超级双相不锈钢的重要成形工艺，然而，双相不锈钢焊接时焊接变形大，焊接接头中铁素体-奥氏体两相比例失衡，焊缝奥氏体含量难以定量控制，影响超级双相不锈钢焊接接头力学性能和耐腐蚀性能。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中的焊接工艺导致焊接接头处焊接变形大、焊接接头硬度低等技术问题，提供了一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置及其焊接工艺，来控制焊接变形和定量调控焊缝中的奥氏体含量。
第一方面，本发明提供一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，包括气流再压缩等离子弧焊机、气流再压缩等离子弧焊枪、焊接工作台、自动控制器、第一水冷机、第二水冷机、压缩气气体流量控制器、离子气气体流量控制器、保护气气体流量控制器、背保护气气体流量控制器；所述自动控制器分别与所述气流再压缩等离子弧焊机、焊接工作台连接，用于控制焊接工艺参数；所述气流再压缩等离子弧焊枪安装在所述焊接工作台的上方，并与所述气流再压缩等离子弧焊机连接，所述压缩气气体流量控制器、所述离子气气体流量控制器、所述保护气气体流量控制器、背保护气气体流量控制器分别用于控制压缩气气体流量、离子气气体流量、保护气气体流量、背保护气气体流量；所述压缩气为氮气，所述离子气为氩气，所述保护气为氩气，所述背保护气为氩气；
所述气流再压缩等离子弧焊枪包括上腔体、下腔体、压缩气通道、离子气通道、保护气通道，所述上腔体上设置有上枪体冷却通道，所述下腔体上设置有下枪体冷却通道，所述第一水冷机与所述上枪体冷却通道连通，所述第二水冷机与所述下枪体冷却通道连通；所述离子气通道贯穿所述上腔体和所述下腔体，所述离子气通道截面呈环形且沿着所述气流再压缩等离子弧焊枪的中轴对称分布，所述压缩气通道位贯通所述上腔体和所述下腔体内且横截面呈环形，所述压缩气通道与所述离子气通道同轴分布，且其轴径大于所述离子气通道，所述保护气通道横截面呈环形且位于所述下腔体内，所述压缩气通道设置有压缩气出口，所述离子气通道设置有离子气出口，所述保护气体通道设置有保护气体出口，所述压缩气通道、所述离子气通道、所述保护气通道的末段均向所述气流再压缩等离子弧焊枪的中心轴倾斜，且所述压缩气通道末段的倾斜角度大于所述离子气通道，所述压缩气出口、所述离子气出口、所述保护气体出口均位于所述下腔体底部；所述背保护气与焊接工作台上的背面保护气通道连通；
按照“压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量-a)/b”来选取压缩气流量，其中a和b均为常数，a的范围为22％-28％，b的范围为1.7-1.9。
技术效果：
1)所述上枪体冷却通道冷却所述上枪体，所述下枪体冷却通道冷却所述下枪体；上下枪体分别采用独立冷却水路，两个独立的水冷机可以根据冷却效果需要分别对上下枪体进行冷却，有效降低气流再压缩等离子弧焊枪的烧损问题。
2)所述气流再压缩等离子弧焊枪外层保护气体保护熔池金属不被氧化，内层离子气产生等离子电弧，中层压缩气对离开喷嘴的等离子电弧进行压缩，压缩气在喷嘴外部被电离成氮离子，电离后的氮离子被拘束在离子气和保护气中间，通过压缩气出口直径和分布调控氮离子分压，实现氮离子向熔池过渡，形成含氮固溶体，促进奥氏体相形成，离子气和保护气分别通过气流再压缩等离子弧焊机中的离子气通道和保护气通道供气，压缩气通过气流再压缩等离子弧焊枪压缩气通道供气。
3)按照“压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量-a)/b”来选取压缩气流量，a的范围为22％-28％，b的范围为1.7-1.9，能够控制焊接后的焊缝奥氏体含量，提高焊缝奥氏体相硬度，降低焊缝铁素体相硬度，实现双相不锈钢件焊接。
可选的，所述压缩气气流方向与所述离子气气流方向成15度-30度夹角；所述压缩气出口所在圆环的中线半径为1-1.5mm，所述压缩气出口直径为0.5-0.8mm。
技术效果：通过压缩气出口直径和分布调控氮离子分压，实现氮离子向熔池过渡，形成含氮固溶体，促进奥氏体相形成。压缩气体出口采用直径为0.5-0.8mm能够对等离子电弧进行有效的压缩，所述压缩气气流方向与所述离子气气流方向成15度-30度夹角，既能起到压缩等离子电弧的作用，而且不扰乱等离子电弧。
可选的，所述双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置还包括用于提供离子气的第一氩气瓶，用于提供保护气的第二氩气瓶，用于提供背保护气的第三氮气瓶，用于提供压缩气体的氮气瓶。
可选的，所述离子气为质量百分比为99.99％的氩气，保护气为质量百分比为99.99％的氩气，压缩气为质量百分比为99.999％的氮气。
可选的，所述焊接工作台还包括焊枪夹持台、工件夹紧机构、行走机构、工件工作台，所述气流再压缩等离子弧焊枪与所述焊枪夹持台固定连接，所述工件工作台位于所述行走机构的上方，并与所述行走机构滑动连接，所述自动控制器与所述工件工作台连接，用于控制所述工件工作台前后移动，所述工件工作台上设置有焊缝背面保护气通道。
技术效果：焊接时焊枪保持不动，双相不锈钢件随行走机构移动，可以降低因焊枪移动导致的气流变化，影响电弧稳定性和熔池的保护效果。
第二方面，本发明提供一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接工艺，包含以下步骤：
步骤1：将轧制后的双相不锈钢棒材切割成双相不锈钢板，对切割后的双相不锈钢板待焊区域正反两面进行打磨使其露出金属光泽，用丙酮试剂擦拭金属表面；
步骤2：将打磨擦拭后的双相不锈钢板装夹在工件工作台上；
步骤3：启动气流再压缩等离子弧焊接装置，保持其开机状态；
步骤4：设定气流再压缩等离子弧焊接压缩气流量，即压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量-a)/b，其中a和b均为常数，a的范围为22％-28％，b的范围为1.7-1.9；通过所述自动控制器设定焊接速度、焊接电流，通过所述压缩气气体流量控制器、所述离子气气体流量控制器、所述保护气气体流量控制器、背保护气气体流量控制器分别设定压缩气流量、离子气流量、保护气流量、背保护气流量；
步骤5：开启第一水冷机、第二水冷机冷却气流再压缩等离子弧焊枪；
步骤6：依次开启背保护气、保护气、离子气、压缩气；
步骤7：通过自动控制器开启气流再压缩等离子弧焊接小弧，小弧稳定燃烧在钨极与喷嘴之间后，开启大弧，大弧稳定燃烧后，所述气流再压缩等离子弧焊枪保持不动，启动所述行走机构，双相不锈钢板随所述行走机构移动进行焊接，所述焊接方向与母材轧制方向垂直；
步骤8：焊接完成后，息弧，依次关闭压缩气、离子气、背保护气、保护气；
步骤9：依次关闭第一水冷机、第二水冷机；
步骤10：待双相不锈钢板冷却至100℃以下时，松开工件夹紧机构，取下双相不锈钢板。
技术效果：
采用步骤6的开启顺序，一方面有助于起到驱赶空气，另一方面保证气流稳定，减小气流扰动。气体流量从大到小，依次为保护气、离子气、压缩气，开启顺序也是从大到小，有助于稳定。
采用步骤8中的气体关闭顺序，先关闭压缩气体最后关闭保护气，可以防止先关闭离子气外界气体会卷入到喷嘴处，使焊缝被氧化的现象产生。
采用步骤9中的关闭顺序：上下枪体分别采用独立冷却水路，需要独立的水冷机才能起到更好的冷却效果，有效降低气流再压缩等离子弧焊枪的烧损问题。第二水冷机冷却的是下枪体，温度高，最后关闭可以更好保证下枪体不被烧损。
可选的，所述焊接速度为320-380mm/min，所述焊接电流为90-110A，所述压缩气体流量为0.07-0.18L/min，所述离子气流量为1.1-1.3L/min，所述保护气流量为20-25L/min，所述背保护气流量为10-12L/min。
可选的，所述a为25.5％，所述b为1.864。
采用上述工艺得到的焊接接头，通过合理计算压缩气流量，使焊缝奥氏体含量能够达到30.6％-60％，焊缝奥氏体相平均维氏硬度为335-340左右，焊缝铁素体相平均维氏硬度为290-310。解决了现有技术中焊接接头中铁素体含量提高、两相比例失衡、焊接接头的使用性能下降(例如焊接接头处硬度低)的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置示意图；
图2(a)为本发明气流再压缩等离子弧焊枪剖示图；
图2(b)为本发明气流再压缩等离子弧焊枪截面图；
图3为母材及常规等离子弧焊接(PAW)、气流再压缩等离子弧焊接(GF-PAW)焊接接头XRD图谱；
图4为PAW和GF-PAW焊缝微观组织；
图5为不同氮气流量的GF-PAW焊接接头XRD图谱；
图6为不同氮气流量GF-PAW焊缝微观组织；
图7为GF-PAW焊缝奥氏体含量随氮气流量变化曲线；
图8为不同氮气流量下GF-PAW焊接接头熔合线附近区域金相组织。
其中，附图标记为：1、气流再压缩等离子弧焊机；2、气流再压缩等离子弧焊枪；2-1上枪体冷却通道；2-2压缩气通道；2-3离子气通道；2-4下枪体冷却通道；2-5保护气通道；2-6压缩气出口；3、自动控制器；4、行走机构；5、双相不锈钢件；6、工件夹紧机构；7、工件工作台；8、压缩气气体流量控制器；9、离子气气体流量控制器；10、保护气气体流量控制器；11、第一水冷机；12、第二水冷机；13、氮气瓶；14、第一氩气瓶；15、第二氩气瓶；16、第三氩气瓶；17、背保护气气体流量控制器；18、焊枪夹持台。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
可以理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
可以理解的是，在不冲突的情况下，本发明的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
可以理解的是，为便于描述，本发明的附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分，而与本发明实施例无关的部分未在附图中示出。
第一方面，本发明提供一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，包括气流再压缩等离子弧焊机1、气流再压缩等离子弧焊枪2、焊接工作台、自动控制器3、第一水冷机11、第二水冷机12、压缩气气体流量控制器8、离子气气体流量控制器9、保护气气体流量控制器10、背保护气气体流量控制器17；所述自动控制器3分别与所述气流再压缩等离子弧焊机1、焊接工作台连接，用于控制焊接工艺参数；所述气流再压缩等离子弧焊枪2安装在所述焊接工作台的上方，并与所述气流再压缩等离子弧焊机1连接，所述压缩气气体流量控制器8、所述离子气气体流量控制器9、所述保护气气体流量控制器10、背保护气气体流量控制器17分别用于控制压缩气气体流量、离子气气体流量、保护气气体流量、背保护气气体流量；所述压缩气为氮气，所述离子气为氩气，所述保护气为氩气，所述背保护气为氩气；
所述气流再压缩等离子弧焊枪2包括上腔体、下腔体、压缩气通道2-2、离子气通道2-3、保护气通道2-5，所述上腔体上设置有上枪体冷却通道2-1，所述下腔体上设置有下枪体冷却通道2-2，所述第一水冷机11与所述上枪体冷却通道2-1连通，所述第二水冷机12与所述下枪体冷却通道2-4连通；所述离子气通道2-3贯穿所述上腔体和所述下腔体，所述离子气通道2-3截面呈环形且沿着所述气流再压缩等离子弧焊枪2的中轴对称分布，所述压缩气通道2-2仅位于所述下腔体内且横截面呈环形，所述压缩气通道2-2与所述离子气通道2-3同轴分布，且其轴径大于所述离子气通道，所述保护气通道2-5横截面呈环形且位于所述下腔体内，所述压缩气通道2-2设置有压缩气出口2-6，所述离子气通道2-3设置有离子气出口，所述保护气体通道2-5设置有保护气体出口，所述压缩气通道2-2、所述离子气通道2-3、所述保护气通道2-5的末段均向所述气流再压缩等离子弧焊枪的中心轴倾斜，且所述压缩气通道末段的倾斜角度大于所述离子气通道，所述压缩气出口、所述离子气出口、所述保护气体出口均位于所述下腔体底部；所述背保护气与焊接工作台上的背面保护气通道连通；
按照“压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量-a)/b”来选取压缩气流量，其中a和b均为常数，a的范围为22％-28％，b的范围为1.7-1.9。
可选的，所述压缩气气流方向与所述离子气气流方向成15度-30度夹角；所述压缩气出口2-6所在圆环的中线半径为1-1.5mm，所述压缩气出口直径为0.5-0.8mm。
可选的，所述双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置还包括用于提供离子气的第一氩气瓶14，用于提供保护气的第二氩气瓶15，用于提供背保护气的第三氩气瓶16，用于提供压缩气体的氮气瓶13。
可选的，所述离子气为质量百分比为99.99％的氩气，保护气为质量百分比为99.99％的氩气，压缩气为质量百分比为99.999％的氮气。
可选的，所述焊接工作台还包括焊枪夹持台、工件夹紧机构、行走机构4、工件工作台7，所述工件工作台7位于所述行走机构4的上方，并与所述行走机构4滑动连接，所述自动控制器3与所述工件工作台7连接，用于控制所述工件工作台前后移动，所述工件工作台上设置有焊缝背面保护气通道。
第二方面，本发明提供一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接工艺，包含以下步骤：
步骤1：将轧制后的2507双相不锈钢棒材切割成2mm厚2507双相不锈钢板，所述不锈钢板的尺寸为100mm×50mm×2mm；对切割后的双相不锈钢板待焊区域正反两面进行打磨使其露出金属光泽，用丙酮试剂擦拭金属表面；
步骤2：将打磨擦拭后的双相不锈钢板装夹在工件工作台上；
步骤3：启动气流再压缩等离子弧焊接装置，保持其开机状态；
步骤4：设定压缩气流量、焊接速度、焊接电流、离子气流量、保护气流量、背保护气流量；
步骤5：开启第一水冷机、第二水冷机冷却气流再压缩等离子弧焊枪；
步骤6：依次开启背保护气、保护气、离子气、压缩气；
步骤7：通过自动控制器开启气流再压缩等离子弧焊接小弧，小弧稳定燃烧在钨极与喷嘴之间后，开启大弧，大弧稳定燃烧后，所述气流再压缩等离子弧焊枪保持不动，启动所述行走机构，双相不锈钢板随所述行走机构移动进行焊接，所述焊接方向与母材轧制方向垂直；
步骤8：焊接完成后，息弧，依次关闭压缩气、离子气、背保护气、保护气；
步骤9：依次关闭第一水冷机、第二水冷机；
步骤10：待双相不锈钢板冷却至100℃以下时，松开工件夹紧机构，取下双相不锈钢板。
其中，步骤5中两水冷机的开启顺序可以互换。
对比例：
所述焊接工艺与上文相同，所述步骤4设定的焊接参数：所示焊接电流100A，所述焊接速度为350mm/min，所述离子气流量为1.2L/min，所述压缩气流量为0L/min(即不通压缩气体)，所述保护气流量为20L/min，所述背保护气流量为10L/min。
如图3所示，不添加氮气的常规PAW焊接焊缝中的奥氏体含量为28.0％。如图4所示，无氮气添加时焊缝中奥氏体主要以晶界奥氏体以及小颗粒状的晶内奥氏体存在，通过晶界奥氏体可以清楚观察到铁素体的晶界，有少量的魏氏奥氏体从晶界奥氏体处向铁素体晶粒内部生长。
实施例1：
所述焊接工艺与对比例相同，所述步骤4设定的焊接参数：所示焊接电流100A，所述焊接速度为350mm/min，所述离子气流量为1.2L/min，所述压缩气流量为0.11L/min，所述保护气流量为20L/min，所述背保护气流量为10L/min。
如图3所示，所用的2507不锈钢母材中奥氏体含量为49.3％，通过本实施例获得的2mm厚2507双相不锈钢件，焊缝奥氏体含量为51％，高于母材中的奥氏体含量，两相比例接近1:1，焊缝的耐腐蚀性能大大提高，焊缝奥氏体相平均维氏硬度为337，焊缝铁素体相平均显微硬度为300。气流再压缩等离子弧焊接时通过压缩气通道少量添加氮气，便可以使得焊缝中奥氏体含量明显提高。如图4所示，在焊缝氮元素的作用下，魏氏奥氏体能够有更加充分的条件在晶界奥氏体处开始形核、长大，并向铁素体晶内不断生长，最终形成大量的粗大针状魏氏奥氏体。
实施例2：
所述焊接工艺与对比例相同，所述步骤4设定的焊接参数所示焊接电流100A，所述焊接速度为350mm/min，所述离子气流量为1.2L/min，所述压缩气流量为0.07L/min，所述保护气流量为20L/min，所述背保护气流量为10L/min。
实施例3：
所述焊接工艺与对比例相同，所述步骤4设定的焊接参数：所示焊接电流100A，所述焊接速度为350mm/min，所述离子气流量为1.2L/min，所述压缩气流量为0.14L/min，所述保护气流量为20L/min，所述背保护气流量为10L/min。
实施例4：
所述焊接工艺与对比例相同，所述步骤4设定的焊接参数：所示焊接电流100A，所述焊接速度为350mm/min，所述离子气流量为1.2L/min，所述压缩气流量为0.18L/min，所述保护气流量为20L/min，所述背保护气流量为10L/min。
如图5所示，不同氮气流量的焊接接头中都主要存在奥氏体和铁素体两相，说明氮气流量的变化没有在焊接接头中生成新物质。
如图6所示，氮气流量较小时(0.07L/min)，焊缝中奥氏体主要以晶界奥氏体和晶内奥氏体存在，有少量的魏氏奥氏体析出且尺寸细小。随着氮气流量的增加，焊缝奥氏体形貌发生明显变化，晶界奥氏体和晶内奥氏体明显减少，焊缝中开始出现大量粗大的针状魏氏奥氏体。当氮气流量进一步增加到0.18L/min时，焊缝中出现大片密集的颗粒状晶内奥氏体。相比于氮气流量为0.07L/min的焊缝，氮气流量为0.18L/min的焊缝中的晶内奥氏体尺寸变得更大且其分布更加均匀，焊缝奥氏体整体形貌表现为魏氏奥氏体以及晶内奥氏体。
如图8所示，氮气含量达到0.11L/min以上时，焊缝上表面边缘靠近熔合线区域开始出现明显的颗粒状的晶内奥氏体富集,宽度约为120μm。随着氮气流量的增加，奥氏体富集区的宽度增加且奥氏体含量明显增加。当氮气流量达到0.14L/min时，奥氏体富集区宽度约为218μm。当氮气流量达到0.18L/min时，奥氏体相区继续扩大，奥氏体富集区宽度约为235μm，奥氏体晶粒间距离减小，该区域几乎全部被奥氏体覆盖。气流再压缩等离子弧焊接时，氮气流量的增加提高了能够有效过渡进入焊缝的氮元素量，从而引起了焊缝中奥氏体含量变化以及奥氏体富集区宽度变化。
从对比例与实施例来看，在等离子弧焊接通入氮气作为压缩气，可以显著提高焊缝上表面的奥氏体含量，耐腐蚀性能也得到大大改善。
从实施例1-4可知，如图7所示，随着氮气流量的增加，奥氏体含量显著增加。当氮气流量增加到0.11L/min以上时，焊缝奥氏体含量便增加到50％以上，两相比例接近1:1，焊缝的耐腐蚀性能大大提高，焊接接头的焊接质量最好。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，其特征在于，包括气流再压缩等离子弧焊机、气流再压缩等离子弧焊枪、焊接工作台、自动控制器、第一水冷机、第二水冷机、压缩气气体流量控制器、离子气气体流量控制器、保护气气体流量控制器、背保护气气体流量控制器；所述自动控制器分别与所述气流再压缩等离子弧焊机、焊接工作台连接，用于控制焊接工艺参数；所述气流再压缩等离子弧焊枪安装在所述焊接工作台的上方，并与所述气流再压缩等离子弧焊机连接，所述压缩气气体流量控制器、所述离子气气体流量控制器、所述保护气气体流量控制器、背保护气气体流量控制器分别用于控制压缩气气体流量、离子气气体流量、保护气气体流量、背保护气气体流量；所述压缩气为氮气，所述离子气为氩气，所述保护气为氩气，所述背保护气为氩气；
所述气流再压缩等离子弧焊枪包括上腔体、下腔体、压缩气通道、离子气通道、保护气通道，所述上腔体上设置有上枪体冷却通道，所述下腔体上设置有下枪体冷却通道，所述第一水冷机与所述上枪体冷却通道连通，所述第二水冷机与所述下枪体冷却通道连通；所述离子气通道贯穿所述上腔体和所述下腔体，所述离子气通道截面呈环形且沿着所述气流再压缩等离子弧焊枪的中轴对称分布，所述压缩气通道位贯通所述上腔体和所述下腔体内且横截面呈环形，所述压缩气通道与所述离子气通道同轴分布，且其轴径大于所述离子气通道，所述保护气通道横截面呈环形且位于所述下腔体内，所述压缩气通道设置有压缩气出口，所述离子气通道设置有离子气出口，所述保护气体通道设置有保护气体出口，所述压缩气通道、所述离子气通道、所述保护气通道的末段均向所述气流再压缩等离子弧焊枪的中心轴倾斜，且所述压缩气通道末段的倾斜角度大于所述离子气通道，所述压缩气出口、所述离子气出口、所述保护气体出口均位于所述下腔体底部；所述背保护气与焊接工作台上的背面保护气通道连通；
按照“压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量-a)/b”来选取压缩气流量，其中a和b均为常数，a的范围为22％-28％，b的范围为1.7-1.9。
2.根据权利要求1所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，其特征在于，所述压缩气气流方向与所述离子气气流方向成15度-30度夹角；所述压缩气出口所在圆环的中线半径为1-1.5mm，所述压缩气出口直径为0.5-0.8mm。
3.根据权利要求1所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，其特征在于，所述双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置还包括用于提供离子气的第一氩气瓶，用于提供保护气的第二氩气瓶，用于提供背保护气的第三氮气瓶，用于提供压缩气体的氮气瓶。
4.根据权利要求1所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，其特征在于，所述离子气为质量百分比为99.99％的氩气，保护气为质量百分比为99.99％的氩气，压缩气为质量百分比为99.999％的氮气。
5.根据权利要求1所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，其特征在于，所述焊接工作台还包括焊枪夹持台、工件夹紧机构、行走机构、工件工作台，所述工件工作台位于所述行走机构的上方，并与所述行走机构滑动连接，所述自动控制器与所述工件工作台连接，用于控制所述工件工作台前后移动，所述工件工作台上设置有焊缝背面保护气通道。
6.根据权利要求1所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置，其特征在于，所述a为25.5％，所述b为1.864。
7.一种双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接工艺，采用根据权利要求5所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接装置来焊接，包含以下步骤：
步骤1：将轧制后的双相不锈钢棒材切割成双相不锈钢板，对切割后的双相不锈钢板待焊区域正反两面进行打磨使其露出金属光泽，用丙酮试剂擦拭金属表面；
步骤2：将打磨擦拭后的双相不锈钢板装夹在工件工作台上；
步骤3：启动气流再压缩等离子弧焊接装置，保持其开机状态；
步骤4：设定气流再压缩等离子弧焊接压缩气流量，即压缩气流量＝(焊后要达到的焊缝奥氏体含量-a)/b，其中a和b均为常数，a的范围为22％-28％，b的范围为1.7-1.9；通过所述自动控制器设定焊接速度、焊接电流，通过所述压缩气气体流量控制器、所述离子气气体流量控制器、所述保护气气体流量控制器、背保护气气体流量控制器分别设定压缩气流量、离子气流量、保护气流量、背保护气流量；
步骤5：开启第一水冷机、第二水冷机冷却气流再压缩等离子弧焊枪；
步骤6：依次开启背保护气、保护气、离子气、压缩气；
步骤7：通过自动控制器开启气流再压缩等离子弧焊接小弧，小弧稳定燃烧在钨极与喷嘴之间后，开启大弧，大弧稳定燃烧后，所述气流再压缩等离子弧焊枪保持不动，启动所述行走机构，双相不锈钢板随所述行走机构移动进行焊接，所述焊接方向与母材轧制方向垂直；
步骤8：焊接完成后，息弧，依次关闭压缩气、离子气、背保护气、保护气；
步骤9：依次关闭第一水冷机、第二水冷机；
步骤10：待双相不锈钢板冷却至100℃以下时，松开工件夹紧机构，取下双相不锈钢板。
8.根据权利要求7所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，所述焊接速度为320-380mm/min，所述焊接电流为90-110A，所述压缩气体流量为0.07-0.18L/min，所述离子气流量为1.1-1.3L/min，所述保护气流量为20-25L/min，所述背保护气流量为10-12L/min。
9.根据权利要求8所述的双相不锈钢件气流再压缩等离子弧焊接工艺，其特征在于，所示焊接电流100A，所述焊接速度为350mm/min，所述离子气流量为1.2L/min，所述压缩气流量为0.11L/min，所述保护气流量为20L/min，所述背保护气流量为10L/min。
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