单面焊是一种新型高效的焊接技术,与传统的焊接技术相比,它避免了背面焊缝清根,能显著提高生产效率,广泛应用于运输、建筑、装饰、造船、医疗器械、石油化工及压力容器制造等方面。目前,单面焊技术主要应用于焊接普通低碳钢,对不锈钢单面焊研究很少。由于不锈钢的成分及组织与普通低碳钢差别很大,因此不锈钢单面焊工艺及衬垫材料与普通低碳钢单面焊的工艺和衬垫材料不同。本文针对不锈钢单面焊工艺及衬垫材料开发进行了一系列的试验研究。　　 从单面焊基本理论出发,分析了强制成形和自由成形的区别,论述了不锈钢的化学成分、物理性能、焊接特点、焊接温度场特性及焊缝熔池特性,研究陶质衬垫的制造工艺,包括陶瓷原料配比,粉料处理,压制成形,坯体干燥和烧成。本文重点论述了不锈钢单面焊陶质衬垫的配方设计,首先提出不锈钢单面焊对衬垫的物理性能、化学冶金性能及装配性能的要求,计算衬垫的各种性能参数,使用高温物性仪对衬垫的熔融温度范围进行测试,通过正交试验,筛选试验,确定出最终配方。利用均与设计软件,结合所有试验中衬垫成分,对衬垫始熔温度和终熔温度进行多元多次线性回归分析。对最终配方进行单面焊焊接工艺实验,评定焊缝的质量,讨论焊缝缺陷原因。　　 不锈钢成分及物理性质与普通低碳钢有很大不同,熔池热传导和化学冶金反应也就不同。从熔池化学冶金的角度分析了衬垫熔渣与熔池金属的冶金作用,分析了衬垫熔渣中氧化物与不锈钢熔池金属中的Fe、Mn、Cr等元素的氧化还原反应,并论述了衬垫熔化温度区间和焊接工艺参数对熔池冶金的影响。背面焊缝成形性能优良,背面焊缝的形状与焊接电流、电弧电压、焊接速度、坡口间隙等焊接规范参数有密切关系。采用本课题所研制出来的衬垫进行单面焊,其工艺简单,衬垫安装方便,背面焊缝成形美观,焊接质量稳定。通过测定,衬垫抗潮性能优,焊前无需烘干,达到了生产的要求。