不鏽鋼中厚板復合
材料焊接工藝簡介
20世紀90年代以來，由於不鏽鋼復合鋼板製造工藝的日臻完善，其**逐步降低。從而使不鏽鋼復合鋼板的使用越來越廣泛，冶金、水利、石油化工、核工業和食品工業等領域都有大量應用。在壓力容器建造中，不鏽鋼復合鋼板被採用的逐漸增多。
不鏽鋼複合板的基層材料可以使用q235b、16mnr、20r等各種普通碳素鋼和專用鋼。覆層材料可以使用304、316l、1cr13和雙相不鏽鋼等各種牌號的不鏽鋼。常用的是奧氏體不鏽鋼復合鋼板。
一、不鏽鋼復合鋼板的焊接特點
不鏽鋼復合鋼板焊接時，存在碳鋼焊縫對不鏽鋼焊縫的稀釋問題。由於稀釋作用，降低了不鏽鋼焊縫中的鉻、鎳含量，增加了不鏽鋼焊縫的含碳量。所以不鏽鋼焊縫中容易形成硬而脆的馬氏體組織。
從而降低了焊接接頭的強度和韌性。根據舍夫勒組織圖和生產實踐證明：過渡層的焊材必須採用高鉻鎳不鏽鋼焊材，才能在正常焊接引數下，得到雙相組織的焊縫，避免了大量馬氏體組織的產生，避免產生焊接冷裂紋。
但是，上述的結論是在小熔合比下總結出來的，原則上應控制焊縫的稀釋率不大於30％，也就是說：合理設計焊接坡口和提高焊工的技術水平對於不鏽鋼復合鋼板的焊接尤為重要。
二、合理設計焊接坡口
焊接接頭坡口形式的選擇，除了應考慮其填充金屬盡量少外，還應考慮復合鋼板的焊接特點，保證復合層的耐腐蝕性能。常用對接接頭的坡口形式。見（圖一到圖七）管板角接接頭的坡口形式見（圖八到圖十）
不鏽鋼復合鋼板焊接的一般順序應為：先焊基層焊縫，然後焊過渡層，最後焊複層焊縫。圖1按《焊接規程》的規定僅能單面施焊，焊接第一層時存易將基層母材熔人焊縫，影響焊接接頭的抗腐蝕性並易產生冷裂紋。
另一方面，複層焊接接頭被重複在敏感區加熱，焊接接頭易產生晶間腐蝕。特殊情況下，能進行背面清根時，也可選用。生產實踐證明：
過渡層的焊材必須採用高鉻鎳不鏽鋼焊材，才能在正常焊接引數下，得到雙相組織的焊縫，避免了大量馬氏體組織的產生，避免產生焊接冷裂紋。（圖一到圖四）可根據情況予以選擇。
在條件允許的情況下，應優先選擇（圖六和圖七）兩種坡口形式。其特點是：一方面不但坡口內面積小，減少焊接工作量，而且焊接過程對不鏽鋼複層的熱影響較小，不影響其抗腐蝕效能。
另一方面，這樣的坡口形式，對焊工的技術水平要求較低，不會因焊工水平的高低影響到焊接接頭的效能。焊接基層時，如同焊接1 6mnr對接接頭一樣簡單，正面焊後，背面用碳弧氣刨清除焊根。基層爭部焊完後，進行射線或者超聲波檢測。
對不合格焊接接頭進行返修，直至合格。然後把複層坡口內焊縫餘高清除或修整，再焊過渡層和複層。
接管與殼體之間的角接類接頭：當接管直徑較大時．採用圖八的坡口形式更加合理一些，因為它製作簡單，方便操作；當接管直徑較小時，宜採用不鏽鋼接管，採用圖九和圖十的坡口形式。但應注意，壓力容器焊接接頭應符合gbl50--1 998《(鋼製壓力容器》和《壓力容器安全技術監察規程》的規定。
注意圖十的坡口形式，在焊接時應注意在簡體的基層坡口表面，先堆焊一層過渡層。
三、焊接材料和焊接引數的選擇
焊接材料的選擇按jb／t4709--2000(鋼製壓力容器焊接規程)的規定，分別選擇基層和複層的焊接材料。過渡層的焊接材料按異種鋼的焊接進行選擇，常用不鏽鋼複合板過渡層及複層焊接材的選用表一。
表一常用不鏽鋼複合板過渡層及複層焊接材的選用
對於其它型別的復合鋼板，選擇焊接材料時應注意遵循以下原則：
(1)複層用焊材應考慮有10％的合金元素燒損．選擇合金成分高的焊材。過渡層用焊材應考慮碳鋼對不鏽鋼的稀釋作用，合金成分應比母材高25％左右。
(2)焊材的含碳量應盡可能的低，有條件時可選擇超低碳鋼焊條。
(3)當壓力容器產品設計汁算丫復合鋼板複層的強度，選擇焊條也要考慮焊材強度對焊接接頭的影響。
(4)基層焊接材料，按強度匹配既可。
在焊接工藝評定的基礎上，操作時應選用小直徑焊條，採用小熱輸入、反極性、快速多道焊接，焊條不允許做橫向擺動，這樣可以避免基層金屬對過渡層的稀釋，減少馬氏體組織的形成，防止產生裂紋。需要說明，焊接複層時嚴禁採用埋弧自動焊，因為它具有很大的熔深，會使過多的基層材料熔入焊縫，焊後易產生大量的焊後冷裂紋，而且會對焊接接頭的抗腐蝕性產生影響。
四、焊接次序
焊接次序也是保證焊接接頭質量的重要保證之一，直接影響其抗腐蝕效能。一般情況下，應先焊基層焊縫．然後再焊過渡層焊縫，最後焊複層焊縫。
圖一應先焊坡口內的基層，基層焊滿後，焊背面，也可以清根後再焊。後焊過渡層和複層。對於圖
二、圖三、圖四盡量採用單向焊雙面成形的方法，焊基層大坡一側，然後進行背面修磨後焊過渡層和複層。圖
五、圖六、圖七前文已經說過，對於圖八，這是乙個非常好的焊接坡口形式，應該先焊接基層，然後焊接過渡層，最後再焊複層，這樣的焊接順序，操作簡單，焊接質量較好。圖九是在壓力容器上很少採用的坡口形式，但對於承受較小載荷的焊接接頭，可以採用。其特點是結構簡單，抗腐蝕性好，節省焊接材料。
圖十焊接時應先在基層的坡口表面堆焊一層過渡層焊縫，修磨後組對接管，焊接時按複層焊接材料即可。
因此，焊接不鏽鋼復合鋼板時應注意的三要素為：
(1)選擇和設計合理的坡口形式。
(2)正確選擇焊接方法、焊接材料和合理的焊接引數。
(3)選擇合理的焊接順序。
當然，這些措施，不只侷限於不鏽鋼復合鋼板的焊接，對於其他材料，如鈦複合板、銅複合板、鎳複合板也有一定的推廣意義。
不鏽鋼焊接工藝標準
編制 審核 批准 目錄1適用範圍1 2施工準備1 2.1技術準備1 2.2作業人員1 2.3材料檢查驗收1 2.4主要工機具3 2.5測量及計量器具3 2.6作業條件3 3施工工藝4 3.1工藝流程4 3.2工藝操作規程5 3.3施工工藝引數7 3.4施工工藝特點8 3.5施工環節及重要工序9 4質...
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