不銹復(fù)合鋼板的焊接工藝

1、不銹復(fù)合鋼板的焊接工藝（1）坡口1）坡口形式及尺寸復(fù)合鋼板常采用的坡II形式及尺寸見表1。厚度較小時(shí)，采用I形坡II;厚度較人時(shí)，可采 用V形、U形、X形或V-U結(jié)合形坡I I。盡可能采用X形或V-U結(jié)合形坡II；采用V形或 U形坡II時(shí)，為了防止復(fù)層金屬向基層焊縫中滲透，脆化基層焊縫，應(yīng)去除接頭附近的復(fù)層 金屬，見圖1。表1復(fù)合鋼板常用的坡II形式及尺寸圖1去掉復(fù)層金屬的復(fù)合鋼板焊接坡II形式焊接角接接頭時(shí)，采用如圖2所示的坡II。對(duì)于角接接頭，無論復(fù)層位于內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，均 應(yīng)先焊接基層。復(fù)層位于內(nèi)側(cè)時(shí)，焊接過渡層以前應(yīng)先從內(nèi)部清理基層焊根。復(fù)層位于外側(cè) 時(shí)，也應(yīng)對(duì)最后的基層焊道進(jìn)行清理，然

2、后再焊接過渡層。2）坡口加工方法一般先用氣割或等離子切割來卞料，然后用砂輪或機(jī)加工設(shè)備制作坡I I。如果復(fù)層為不銹鋼 時(shí)，當(dāng)復(fù)層厚度超過整個(gè)板材厚度的30%時(shí)，可采用等離子切割，易獲得光滑的斷面。對(duì) 于精度要求不高的坡II，用砂輪加工即可滿足要求。對(duì)精度要求較高的坡II,必須進(jìn)行機(jī)械 加工。為保證焊縫的焊接質(zhì)量，必須用砂輪機(jī)磨除坡I部位的滲碳層。采用等離子切割時(shí)要求復(fù)層應(yīng)朝上，用氧乙烘切割時(shí)復(fù)層應(yīng)朝卞。要求加工后坡門表面光滑, 不得有裂紋和分層。（2）焊接工藝要點(diǎn)1）基層的焊接基層的材料一般采用低碳鋼或低合金鋼，其焊接性能較好，焊接工藝已經(jīng)成熟?？筛鶕?jù)焊接 接頭與母材等強(qiáng)原則選擇焊接材料。需要

3、注意的是，當(dāng)復(fù)層奧氏體不銹鋼對(duì)腐蝕較敏感時(shí), 焊接基層鋼板時(shí)預(yù)熱及層間溫度應(yīng)保持在適宜的低溫卞，以防止復(fù)層過熱?；鶎雍附油戤吅?，應(yīng)先進(jìn)行外觀檢查。焊縫表面不得存在裂紋、氣孔和夾渣等缺陷，然后進(jìn) 行X射線探傷檢查。無損探傷合格后，應(yīng)將基層焊縫表面打磨平整，使其表面略低于基層 金屬表面。2）過渡層焊接 焊接過渡層時(shí)，要在保證熔合良好的前提卞，盡屋減少基材金屬的熔入量，以減少焊縫的棉 釋率。過渡層焊接完畢后，應(yīng)采用超聲波或滲透著色的方法進(jìn)行無損檢驗(yàn)。焊接時(shí)應(yīng)注意以卞幾點(diǎn)。 選擇俗線含量高的雙相銘銀不銹鋼焊條，這樣即使過渡層受到基層橋釋，也可避免在熔 敷金屬中產(chǎn)生馬氏體組織。 為減少基層對(duì)過濾層的桶釋

4、，應(yīng)盡量采用較小的焊接電流、較人的焊接速度，以減少焊 縫的稀釋率。 采用焊縫橋釋率較小的焊接方法。 由于雙相組織具有優(yōu)良的抗腐蝕性能和抗裂紋性能，可根據(jù)基層成分、焊縫棉釋率，由 舍夫勒組織圖確定過渡層焊接材料。 嚴(yán)格控制層間溫度。另外，為了保證復(fù)合板的各項(xiàng)性能，對(duì)于過渡層覆蓋范閑以及過渡層的厚度均有一定要求: 過渡層焊縫金屬的表面應(yīng)高出界面0.51.5nmi,基層焊縫的表面距離復(fù)合層的距離要控制 在1.52.0mm：過渡層的厚度應(yīng)控制在23mm內(nèi)：過渡層焊縫金屬必須完全蓋滿基層金 屬，如圖3(a)所示。采用圖1所示的坡口時(shí)很難進(jìn)行控制，這是因?yàn)椋?在實(shí)際生產(chǎn)過程中焊工在施焊過程中，往往分辨不清

5、基層與復(fù)層的界面，容易將碳鋼焊 條焊到復(fù)層不銹鋼上，使接頭產(chǎn)生馬氏體組織，出現(xiàn)裂紋等缺陷； 依靠手工操作難以保證技術(shù)條件上要求的焊道既要保證基層焊縫距復(fù)層1.52.011U11,又 保證 a =0.51.5mm, b=1.52.5mm 技術(shù)要求。 由于基層和復(fù)層材料的線膨脹系數(shù)不同，在焊接熱循壞的作用下，基層和復(fù)層間存在較 大的內(nèi)應(yīng)力，易造成基層與復(fù)層在坡門邊緣張口，焊接時(shí)容易出現(xiàn)夾渣。圖3基本X形坡I I及改進(jìn)的X形坡I I形式建議采用圖3(b)所示的改進(jìn)的坡I丨。該坡I I形式具有以下優(yōu)點(diǎn)： 新型坡II利于基層側(cè)清根，不受清根方法的限制，符合焊接操作方便的原則; 新型坡I I將基層金屬結(jié)合

6、界面向卞開出1.52.0mm深、35mm寬的槽，形成一個(gè)臺(tái)階,可將基層焊縫金屬焊至與臺(tái)階平齊，有利于保證基層焊縫高度； 由于坡II中臺(tái)階的存在，便于進(jìn)行過渡層的焊接，有利于保證過渡層的焊縫金屬高度：網(wǎng) 址: 5/3 383.html 焊接過渡層時(shí)，不易損傷復(fù)層，有利于保證復(fù)層的焊接質(zhì)量； 新型坡I I便于焊接電流控制，有利于控制熔合比以防止基層對(duì)焊縫金屬的桶釋； 復(fù)層邊緣遠(yuǎn)離焊縫中心，在焊接熱循壞過程中，最高峰值溫度人人降低，避免了因基層 焊接時(shí)反復(fù)受熱膨脹引起復(fù)層張口，避免出現(xiàn)夾渣； 過渡層能完全覆蓋基層，并且能達(dá)到技術(shù)條件中要求的a、b值，保證過渡層的焊接質(zhì) 量。3）復(fù)層的焊接奧氏體不銹鋼

7、焊接的主要問題是焊接接頭易于出現(xiàn)焊縫晶間腐蝕、熱影響區(qū)的晶河腐蝕、熱 影響過熱區(qū)的“刀蝕”、焊接接頭的應(yīng)力腐蝕、熱裂紋等。焊縫晶間腐蝕、熱影響區(qū)的晶間腐蝕、熱影響過熱區(qū)的“刀蝕”的主要原因是在晶界上析出 俗的碳化物，形成貧珞的晶粒邊界。影響應(yīng)力腐蝕的因素有焊接區(qū)的殘余拉應(yīng)力、焊縫鑄造組織以及接頭區(qū)的碳化物析出。熱裂紋的形成主要原因是熱導(dǎo)率小、線膨脹系數(shù)小、焊縫柱狀晶間存在低熔點(diǎn)夾層薄膜等。主要采用以下幾種措施解決上述問題。 選擇焊接材料，盡量使焊縫組織為雙相組織。其中$相含量應(yīng)控制在4%12%。 采用小電流、較人的焊接速度、小線能量施焊。 采用反極性、多層多道焊。 嚴(yán)格控制層間溫度，層間溫度應(yīng)

8、小于60°C° 復(fù)層焊縫應(yīng)在最后焊接，以避免其抗晶間腐蝕的性能受重復(fù)加熱的影響。 允許在前后焊道施工間隙時(shí)冷卻接頭。 選用含萬、Nb、Mo的焊接材料。對(duì)于鐵素體不銹復(fù)合鋼,復(fù)層及過渡層可采用18-8系列的焊材或高珞型焊接材料，選用C113 型不銹鋼焊條，如Cr202、Cr232（即E410N1M。）時(shí)，焊縫往往得到的是鐵素體和馬氏體雙相 組織，必須通過熱處理使焊縫成為純鐵素體。也可通過調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分來使焊縫得 到純鐵素體組織。試驗(yàn)證明，在銘13型不銹鋼焊縫中加入0.5%1.0%的鋁或覘，可使焊 縫獲得純鐵素體組織。選用18-8系列的焊接材料時(shí)，焊縫組織為鐵素體加奧氏

9、體。4）焊接順序在焊接不銹復(fù)合鋼時(shí)，一般按照基層、過渡層、復(fù)層的順序焊接。圖4給出了 V形坡II的 焊接順序，而圖5給出了基本X形坡口及改進(jìn)X形坡口的焊接順序。圖5 X形坡II焊接順序5）焊接方法基層一般用手工電弧或埋弧焊進(jìn)行焊接，而復(fù)層通常利用TIG焊、于工電弧焊或半自動(dòng)熔 化極氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，過渡層一般采用手動(dòng)電弧焊或TIG焊進(jìn)行焊接。（3）焊接材料表2及表3分別給出了奧氏體不銹復(fù)合鋼板雙面焊及單面焊所用的焊接材料。表4給出了珞 不銹復(fù)合鋼復(fù)層的焊接材料。表2奧氏體不銹復(fù)合鋼板雙面焊用焊接材料母材手工焊焊條埋弧焊焊絲、焊劑基層Q235A（原 A3）E4303（J422）H08、H08A

10、、HJ43120、 20gE4303、E5003(J502)、E50i5(J507)H08M112S1A、H08A、H08M11A. HJ43109M112E5003o E5O15、E5515-G(J557)HO8M11AI6M11E6O15-D1(J6O7)H08M112S1A本文章更多內(nèi)容：上一頁(yè)-1-2-3-4-5.6-7. F一頁(yè) 本頁(yè)地址15M11T1H10M112、HJ431過渡層E123316(A3O2)、El-23-13-15(A307).El-23-13Mo2-16(A312)H00Cr29Nil2TiAh HJ260復(fù)層1C118N19T1E09J06(A102)、E0-1

11、9-10-15(A107)H0C119N19T10C118N19T1E0-19-10Nb-16(A132). E0-19-10Nb-15(A137)H00Cr29Nil2TiAlCi!8Nil2Mo2TiE0-18-12Mo2-16. E0-18-12Mo2-15H0Ci!8Nil2Mo2TiCi!8Nil2Mo3TiEO-18-12Mo2Nb-l 6(A212)H0Ci!8Ni!2Mo3Tk H00Cr29Ni!2TiAh HJ260表3奧氏體不銹鋼復(fù)合鋼板單面焊用焊接材料手工焊焊條埋弧焊焊絲、焊劑復(fù)層0C118N19T1E0-19-10-16(A102)lCr!8Ni9TiE0-19-10

12、-15(A107)0C113E00-19-10-16(A102)過渡層純鐵基層Q235A、2020gE4303(J422)E4303、E5003(J502)E5015(J507)H08A. HJ431H08A、HO8M11AI6M11E5015、E5515-G(J557)15M11T1表4珞不銹復(fù)合鋼復(fù)層的焊接材料復(fù)層金屬過渡層焊道填充焊道焊條焊絲焊條焊絲405、429 和 430405、429 和 430405、429 和 430405、429 和 430ENiCiFe-2 或一 3E309®E310®E430ERNiCiFe-5 或一 6ER309ER310®

13、ER430®ENiCiFe-2 或一 3E309®E310®E430ERNiCiFe-5 或一 6E309®E310®E430410 和 410S410 和 410S410 和 410S410 和 410SENiCiFe-2 或一 3E309®E310E430ERNiCiFe-5 或一 6ER309ER310®ER430ENiCiFe-2 或一 3E309®E310E410E410N1MO、E430ENiCiFe-5 或 _6E309®E310E410ER410N1M o ER430 不推薦用在溫度低于i

14、o°c的條件卞焊接。 推薦最小預(yù)熱溫度150°C,厚度人于12.7111111時(shí)更應(yīng)如此。 ERNiCrFe-6焊縫金屬町時(shí)效碩化。（4）典型焊接工藝參數(shù)表5給出了常見奧氏體不銹鋼的典型焊接工藝參數(shù)，表6給出了鐵素體不銹復(fù)合鋼板的典型 焊接工藝參數(shù)，表7給出了雙相不銹復(fù)合鋼板的焊接工藝參數(shù)。表516M11R+SUS321不銹復(fù)合鋼板的典型焊接工藝參數(shù)表6鐵素體不銹復(fù)合鋼板的典型焊接工藝參數(shù)復(fù)合板厚度/nun焊接方法焊縫層次焊接材料焊接電流/A電弧電壓N焊接速度/cm-nun-120R-H）Crl3Al13+3MMA基層J42720024024 2814 18MMA過渡層A0

15、6214017022 2614 20MMA復(fù)層A06214017022 2614 2016N111R+0C113A126+3SAM基層H10M112+HJ43155065028 3245 57MAG過渡層430Cb18022030 3215 30MAG復(fù)層430Cb18022030 3215 30表7 Q345C/00C118N15MO3S12雙相不銹復(fù)合鋼板的焊接工藝參數(shù)焊接位置坡I】形式焊 縫焊接材料焊接電流/A電弧電壓N焊接速度/cm-min-1層次道數(shù)焊條直徑nun平焊X基層6J5073.2125135 過渡層2A3123.295 11022 242.5 3.0復(fù)層2A0423.290 11022 243.0 3.5立焊X基層6J5073.211012523 251.5 2.0過渡層2A3123.295 11022 241.5 2.0復(fù)層2A0423.290 10522 242.0 2.5橫焊X基層10J5073.212013523 251.52.5過渡層3A3123.290 11022 241.5 3.0復(fù)層4A0423.290-11022 241.5 3