不锈复合钢板的焊接工艺

1、不锈复合钢板的焊接工艺（1）坡口1）坡口形式及尺寸复合钢板常采用的坡II形式及尺寸见表1。厚度较小时，采用I形坡II;厚度较人时，可采 用V形、U形、X形或V-U结合形坡I I。尽可能采用X形或V-U结合形坡II；采用V形或 U形坡II时，为了防止复层金属向基层焊缝中滲透，脆化基层焊缝，应去除接头附近的复层 金属，见图1。表1复合钢板常用的坡II形式及尺寸图1去掉复层金属的复合钢板焊接坡II形式焊接角接接头时，采用如图2所示的坡II。对于角接接头，无论复层位于内侧还是外侧，均 应先焊接基层。复层位于内侧时，焊接过渡层以前应先从内部清理基层焊根。复层位于外侧 时，也应对最后的基层焊道进行清理，然

2、后再焊接过渡层。2）坡口加工方法一般先用气割或等离子切割来卞料，然后用砂轮或机加工设备制作坡I I。如果复层为不锈钢 时，当复层厚度超过整个板材厚度的30%时，可采用等离子切割，易获得光滑的断面。对 于精度要求不高的坡II，用砂轮加工即可满足要求。对精度要求较高的坡II,必须进行机械 加工。为保证焊缝的焊接质量，必须用砂轮机磨除坡I部位的渗碳层。采用等离子切割时要求复层应朝上，用氧乙烘切割时复层应朝卞。要求加工后坡门表面光滑, 不得有裂纹和分层。（2）焊接工艺要点1）基层的焊接基层的材料一般采用低碳钢或低合金钢，其焊接性能较好，焊接工艺已经成熟。可根据焊接 接头与母材等强原则选择焊接材料。需要

3、注意的是，当复层奥氏体不锈钢对腐蚀较敏感时, 焊接基层钢板时预热及层间温度应保持在适宜的低温卞，以防止复层过热。基层焊接完毕后，应先进行外观检查。焊缝表面不得存在裂纹、气孔和夹渣等缺陷，然后进 行X射线探伤检查。无损探伤合格后，应将基层焊缝表面打磨平整，使其表面略低于基层 金属表面。2）过渡层焊接 焊接过渡层时，要在保证熔合良好的前提卞，尽屋减少基材金属的熔入量，以减少焊缝的棉 释率。过渡层焊接完毕后，应采用超声波或渗透着色的方法进行无损检验。焊接时应注意以卞几点。 选择俗線含量高的双相铭银不锈钢焊条，这样即使过渡层受到基层桥释，也可避免在熔 敷金属中产生马氏体组织。 为减少基层对过滤层的桶释

4、，应尽量采用较小的焊接电流、较人的焊接速度，以减少焊 缝的稀释率。 采用焊缝桥释率较小的焊接方法。 由于双相组织具有优良的抗腐蚀性能和抗裂纹性能，可根据基层成分、焊缝棉释率，由 舍夫勒组织图确定过渡层焊接材料。 严格控制层间温度。另外，为了保证复合板的各项性能，对于过渡层覆盖范閑以及过渡层的厚度均有一定要求: 过渡层焊缝金属的表面应高出界面0.51.5nmi,基层焊缝的表面距离复合层的距离要控制 在1.52.0mm：过渡层的厚度应控制在23mm内：过渡层焊缝金属必须完全盖满基层金 属，如图3(a)所示。采用图1所示的坡口时很难进行控制，这是因为： 在实际生产过程中焊工在施焊过程中，往往分辨不清

5、基层与复层的界面，容易将碳钢焊 条焊到复层不锈钢上，使接头产生马氏体组织，出现裂纹等缺陷； 依靠手工操作难以保证技术条件上要求的焊道既要保证基层焊缝距复层1.52.011U11,又 保证 a =0.51.5mm, b=1.52.5mm 技术要求。 由于基层和复层材料的线膨胀系数不同，在焊接热循坏的作用下，基层和复层间存在较 大的内应力，易造成基层与复层在坡门边缘张口，焊接时容易出现夹渣。图3基本X形坡I I及改进的X形坡I I形式建议采用图3(b)所示的改进的坡I丨。该坡I I形式具有以下优点： 新型坡II利于基层侧清根，不受清根方法的限制，符合焊接操作方便的原则; 新型坡I I将基层金属结合

6、界面向卞开出1.52.0mm深、35mm宽的槽，形成一个台阶,可将基层焊缝金属焊至与台阶平齐，有利于保证基层焊缝高度； 由于坡II中台阶的存在，便于进行过渡层的焊接，有利于保证过渡层的焊缝金属高度：网 址: 5/3 383.html 焊接过渡层时，不易损伤复层，有利于保证复层的焊接质量； 新型坡I I便于焊接电流控制，有利于控制熔合比以防止基层对焊缝金属的桶释； 复层边缘远离焊缝中心，在焊接热循坏过程中，最高峰值温度人人降低，避免了因基层 焊接时反复受热膨胀引起复层张口，避免出现夹渣； 过渡层能完全覆盖基层，并且能达到技术条件中要求的a、b值，保证过渡层的焊接质 量。3）复层的焊接奥氏体不锈钢

7、焊接的主要问题是焊接接头易于出现焊缝晶间腐蚀、热影响区的晶河腐蚀、热 影响过热区的“刀蚀”、焊接接头的应力腐蚀、热裂纹等。焊缝晶间腐蚀、热影响区的晶间腐蚀、热影响过热区的“刀蚀”的主要原因是在晶界上析出 俗的碳化物，形成贫珞的晶粒边界。影响应力腐蚀的因素有焊接区的残余拉应力、焊缝铸造组织以及接头区的碳化物析出。热裂纹的形成主要原因是热导率小、线膨胀系数小、焊缝柱状晶间存在低熔点夹层薄膜等。主要采用以下几种措施解决上述问题。 选择焊接材料，尽量使焊缝组织为双相组织。其中$相含量应控制在4%12%。 采用小电流、较人的焊接速度、小线能量施焊。 采用反极性、多层多道焊。 严格控制层间温度，层间温度应

8、小于60°C° 复层焊缝应在最后焊接，以避免其抗晶间腐蚀的性能受重复加热的影响。 允许在前后焊道施工间隙时冷却接头。 选用含万、Nb、Mo的焊接材料。对于铁素体不锈复合钢,复层及过渡层可采用18-8系列的焊材或高珞型焊接材料，选用C113 型不锈钢焊条，如Cr202、Cr232（即E410N1M。）时，焊缝往往得到的是铁素体和马氏体双相 组织，必须通过热处理使焊缝成为纯铁素体。也可通过调整焊缝金属的化学成分来使焊缝得 到纯铁素体组织。试验证明，在铭13型不锈钢焊缝中加入0.5%1.0%的铝或觇，可使焊 缝获得纯铁素体组织。选用18-8系列的焊接材料时，焊缝组织为铁素体加奥氏

9、体。4）焊接顺序在焊接不锈复合钢时，一般按照基层、过渡层、复层的顺序焊接。图4给出了 V形坡II的 焊接顺序，而图5给出了基本X形坡口及改进X形坡口的焊接顺序。图5 X形坡II焊接顺序5）焊接方法基层一般用手工电弧或埋弧焊进行焊接，而复层通常利用TIG焊、于工电弧焊或半自动熔 化极气体保护焊进行焊接，过渡层一般采用手动电弧焊或TIG焊进行焊接。（3）焊接材料表2及表3分别给出了奥氏体不锈复合钢板双面焊及单面焊所用的焊接材料。表4给出了珞 不锈复合钢复层的焊接材料。表2奥氏体不锈复合钢板双面焊用焊接材料母材手工焊焊条埋弧焊焊丝、焊剂基层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本文章更多内容：上一页-1-2-3-4-5.6-7. F一页 本页地址15M11T1H10M112、HJ431过渡层E123316(A3O2)、El-23-13-15(A307).El-23-13Mo2-16(A312)H00Cr29Nil2TiAh HJ260复层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奥氏体不锈钢复合钢板单面焊用焊接材料手工焊焊条埋弧焊焊丝、焊剂复层0C118N19T1E0-19-10-16(A102)lCr!8Ni9TiE0-19-10

12、-15(A107)0C113E00-19-10-16(A102)过渡层纯铁基层Q235A、2020gE4303(J422)E4303、E5003(J502)E5015(J507)H08A. HJ431H08A、HO8M11AI6M11E5015、E5515-G(J557)15M11T1表4珞不锈复合钢复层的焊接材料复层金属过渡层焊道填充焊道焊条焊丝焊条焊丝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 不推荐用在温度低于i

14、o°c的条件卞焊接。 推荐最小预热温度150°C,厚度人于12.7111111时更应如此。 ERNiCrFe-6焊缝金属町时效硕化。（4）典型焊接工艺参数表5给出了常见奥氏体不锈钢的典型焊接工艺参数，表6给出了铁素体不锈复合钢板的典型 焊接工艺参数，表7给出了双相不锈复合钢板的焊接工艺参数。表516M11R+SUS321不锈复合钢板的典型焊接工艺参数表6铁素体不锈复合钢板的典型焊接工艺参数复合板厚度/nun焊接方法焊缝层次焊接材料焊接电流/A电弧电压N焊接速度/cm-nun-120R-H）Crl3Al13+3MMA基层J42720024024 2814 18MMA过渡层A0

15、6214017022 2614 20MMA复层A06214017022 2614 2016N111R+0C113A126+3SAM基层H10M112+HJ43155065028 3245 57MAG过渡层430Cb18022030 3215 30MAG复层430Cb18022030 3215 30表7 Q345C/00C118N15MO3S12双相不锈复合钢板的焊接工艺参数焊接位置坡I】形式焊 缝焊接材料焊接电流/A电弧电压N焊接速度/cm-min-1层次道数焊条直径nun平焊X基层6J5073.2125135 过渡层2A3123.295 11022 242.5 3.0复层2A0423.290 11022 243.0 3.5立焊X基层6J5073.211012523 251.5 2.0过渡层2A3123.295 11022 241.5 2.0复层2A0423.290 10522 242.0 2.5横焊X基层10J5073.212013523 251.52.5过渡层3A3123.290 11022 241.5 3.0复层4A0423.290-11022 241.5 3