不鏽鋼複合板焊接工藝特點和（hé）技巧
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不鏽鋼複合板是由複層(不鏽鋼)和基（jī）層(碳鋼、低合金鋼等)複合軋製而成的雙金屬，由複層（céng）保證耐蝕性能（néng），強度（dù）主要靠基層（céng）獲（huò）得，這（zhè）樣可以節約大（dà）量不（bú）鏽（xiù）鋼，具有（yǒu）良好（hǎo）的經濟價值。不鏽鋼複合板由於具有良好的綜合性能和價格優勢，在石油化工、食品工業等領域得到日益廣泛的應用。不鏽鋼複（fù）合板焊接既不同於不鏽鋼（gāng），也不同於碳鋼或低合金鋼，而有其特點和難點。
一、不鏽鋼複合板（bǎn）的焊接特點 從設（shè）計角度考慮，不鏽鋼複合板的基層主要是保證強度，複層主（zhǔ）要是保證其耐蝕性能，中間增加的過渡層隻是焊接工藝的需要。為了保證（zhèng）複合鋼板不失去其原有的綜合性能，需要對基層和複（fù）層分別焊接。除了基層和（hé）複層的焊接外（wài），還有過渡層焊接的問題，這（zhè）是不鏽（xiù）鋼複合板焊（hàn）接的（de）主要特點。複層焊縫和（hé）基層焊縫之問，以（yǐ）及複層焊縫與基層母材交（jiāo）界處宜采用（yòng）過（guò）渡焊縫（féng）。基層和複層的過（guò）渡層焊接（jiē）是不鏽鋼複合板焊接的關鍵。
二、不鏽鋼複合板（bǎn）焊接技術要點 1．焊接方法的選（xuǎn）擇 焊接不（bú）鏽鋼複合板時，基層（céng）大都采用（yòng）焊（hàn）條電弧焊（hàn）。對於直徑大、厚度大的不鏽鋼複合板產品，基層也可以采用埋弧焊。基層采用埋弧焊的優越性是（shì）多方麵（miàn）的：生產效率高、焊縫質量優、表麵成形美（měi）觀、勞動條件好、節省焊接材料和電能。過渡層和（hé）複（fù）層焊接，*常用的方法是焊（hàn）條電弧焊。 2．焊接工（gōng）藝評定 GBl50 1998《鋼製壓力容器》規定，凡是新材料、新焊（hàn）接工藝均應進行焊接工藝評定。焊接工藝評定應以可靠的鋼材焊接性能試驗為依據，並在產品焊接之前完成。不鏽鋼複（fù）合板能否通過焊接工藝評定，是不鏽鋼複合板焊接的關鍵所在。目前，不鏽鋼複合板的焊接（jiē）工藝評定應按照JB 4708～2000《鋼製壓力容器焊接工藝評定》附錄A(標準的（de）附錄)“不鏽鋼複合鋼焊接工藝評定”進行，並遵守該標準正文的有關規定。 |
3．焊接材料的選擇
不鏽鋼複合板的焊（hàn）接材料按照JB／T 4709—2000《鋼製壓力容器焊接規程（chéng）》正（zhèng）文和附錄A(標準的附錄)“不鏽鋼複合鋼焊接規程”表A1推薦選用。
不鏽鋼複合板過渡層（céng）的焊接十分重（chóng）要，過渡層焊接材料的選擇也（yě）十分重要。焊接過渡層的目的，是為了補償由於稀釋所引（yǐn）起的（de）合金元素(如鉻、鎳等)的降低（dī），使複層焊縫的合金成分保持應有的（de）水平。過渡層焊接時，基層結構鋼的局部熔化使（shǐ）不鏽（xiù）鋼焊縫合金成分稀釋（shì）。同時，還有鉻、鎳（niè）合金（jīn）元素的（de）燒（shāo）損問題。這樣（yàng）就（jiù）會降低不鏽鋼焊縫中的鉻、鎳合金元素含量，增（zēng）加不鏽鋼焊縫的含碳量，從而使不鏽鋼焊縫中容易形（xíng）成硬而脆（cuì）的馬氏體組織，降低焊接接頭的塑性（xìng）、韌性和耐腐蝕性能。因此，在實際焊（hàn）接生產中（zhōng），為了補償這些合金元素的損失，使過（guò）渡層的合金性能（néng）保持應有的水平，應該選用含（hán）Cr、Ni等合金（jīn）元素量（liàng）高和含碳量低的焊接材料，但也（yě）應考慮抗裂性，控製焊縫的稀釋率。這（zhè）樣才能在正常的焊接參數下，得到雙相（xiàng）組織的焊縫，避免產生大量馬氏體組織和焊接冷裂（liè）紋。在不鏽鋼複（fù）合板過渡層焊接中（zhōng），不僅存在著合金元素的稀釋和燒損，而且還有組織和性質上（shàng）的（de）變化。因此，從保證過渡區的安全性出發，采（cǎi）用（yòng）奧307、奧312型焊條是比較恰當的。
應根據圖樣要求（qiú）或工藝條件選用標準坡口或自行設計坡口（kǒu）。不鏽鋼複合板的坡口應有利於減少過渡層焊（hàn）縫金屬的稀釋率。不（bú）鏽鋼複合板常用坡口形式和尺寸可按JB／T4709-2000《鋼製壓力容器焊接規程》附錄A(標準的附錄)“不鏽鋼複合鋼焊接規（guī）程（chéng）”圖A1、圖A2選用，參見（jiàn）圖1、圖2。
圖1、圖2所示的焊接坡口形（xíng）式可供基層采用（yòng）埋（mái）狐焊時（shí）參考。這種坡幾形式的優點是：
(1)坡口尺寸標注以複層為基（jī）準，盡量使複層對齊，以保證其耐腐蝕性（xìng）能。
(2)基層與（yǔ）複層完全分開，便於焊工實際操作。
(3)在剝離複層（céng）側時，向基層刨去深度1Mm，增加了複層的厚度，保證了過渡層和複層的焊接質量，保證了耐腐蝕性能。
(4)在複層側設（shè）計30。斜角，可以防（fáng）止焊縫夾渣和未（wèi）熔（róng）合缺陷。
(5)有利於進行x射（shè）線探傷檢查，易於發現缺陷，便於返修。
5．控製錯邊量
對不鏽鋼複合板錯邊量控製的要求要比普通碳鋼或低合（hé）金鋼嚴格得多，控製不鏽鋼複合板的錯邊量不（bú）超標，是保證其強度和耐蝕性能（néng）的一個關鍵。為此，采取以下措施：
(1)嚴格（gé）按照“筒體下料展開尺寸的**解（jiě）”計算展開長度，並保證實際下料尺寸（cùn）準確。
(2)保證筒節滾圓質量，控製好圓度。
(3)坡口形式尺寸標注以複層為基準，確保錯（cuò）邊量不超標。
(4)環縫組對采用“圓環形徑（jìng）向（xiàng）找圓（yuán）工裝”，保證簡體圓（yuán）度，保證組對質量。
(5)封頭與筒體組對，首先保證各自的網度，再以封頭周長（zhǎng）匹配筒體周長，保證（zhèng）封頭與筒休的組（zǔ）對質量。
(6)組對時以複層為基準，防止複層錯邊量超標。
6．施焊焊（hàn）工（gōng）
從事鍋爐壓力容器焊接工作的焊（hàn）工必須（xū）按照國（guó）家質（zhì）量監（jiān）督檢驗檢疫總局製（zhì）定（dìng）的《鍋爐壓力容器壓力箭道焊_I二考試與管理規則》進行考試，取（qǔ）得焊工合格證後，才（cái）能在有效期間內擔任合格（gé）項目範圍內的焊接工作。焊工必（bì）須按圖樣（yàng）、工藝文件（jiàn）和技術標準施焊。焊工應在規定部位打上焊工鋼印，對於有防腐要求的不鏽鋼以及複合鋼板製壓力容器不得（dé）在防腐而（ér）采用硬印作為焊（hàn）工識別標誌，而應用簡圖記錄焊工代號，並將簡圖列入產品質量證（zhèng）明書中提供（gòng）給用戶。
7．焊接要求
為了保證（zhèng）不（bú）鏽鋼複（fù）合板原有的（de）綜合性能，應對基層、過渡層和複層分別進（jìn）行（háng）焊接。不鏽鋼複合板焊接時，應（yīng）注意（yì）以下幾點：
(1)嚴格按照圖樣、焊接工藝和有關標準施焊。
(2)遵循先焊（hàn）接基層，再焊接過（guò）渡層，*後焊接複層的焊接順序。
(3)為防止沾附焊（hàn）接飛濺，施焊前需在不鏽鋼複合板坡口兩側100mm範圍內（nèi）刷塗防（fáng）飛濺塗（tú）料。
(4)定位（wèi）焊縫隻（zhī）允許在基層（céng）金屬（shǔ）而上采用焊接基層金屬的（de）電焊條施焊。
(5)基層的焊接，應嚴防基層（céng）焊縫熔（róng）化到不鏽鋼的過（guò）渡層甚至（zhì）複層焊縫（féng），以免少量高鉻（gè）、高鎳的不鏽鋼成分稀釋到碳素鋼焊縫中形成馬氏體組織而發生硬化。在不鏽（xiù）鋼一側的基層焊縫盡量采用無飛濺的焊接方法(例如埋弧焊、非熔（róng）化極氬弧焊等)，因為（wéi）碳素鋼（gāng）的飛（fēi）濺會在複層表（biǎo）麵造成鏽蝕。
(6)嚴防碳鋼或低合金鋼焊條焊接在（zài）複層上或過渡層焊條焊在（zài）複層麵上。
(7)焊（hàn）接（jiē）過渡層時，為減小稀釋率，在保證（zhèng）焊透的（de）條（tiáo）件下，應盡可能采用小直徑（jìng）焊條，並采用（yòng）小規範反極性進行直道焊，以降低基層對過渡（dù）層焊縫的稀釋。
(8)複層焊接前，仔細**坡口（kǒu）邊緣複層坡口上的飛濺物。
(9)複層焊（hàn）接時，為保證焊接質量，必須（xū）控製焊接熱輸入，應采取多層多道快速（sù）不擺動焊法，盡量（liàng）采用小的焊（hàn）接熱輸入和電流，並快速焊接。複層焊接時，不應（yīng）預熱和（hé）緩冷，有時甚至采取強（qiáng）製冷卻措施，以盡量（liàng）減（jiǎn）少焊縫在400～850％溫度區問的停留時間，防止焊縫產生奧氏體品界局部貧鉻，析出σ脆性相，產生（shēng）475℃脆性，從而保證焊縫金屬具有良（liáng）好的力學性能和抗晶問（wèn）腐蝕性能。
(10)不鏽（xiù）鋼複（fù）合板焊接的關鍵是提高焊縫（féng）一次合（hé）格率，減少返修次數。因為不鏽鋼（gāng）複合板焊（hàn）接接頭的組織和性能十分不均（jun1）勻，焊縫返修時經常產生熱裂紋。
(11)不鏽鋼設備接觸介質的一麵焊縫（féng）應盡（jìn）可（kě）能*後焊接。
(12)嚴格控製不鏽鋼表麵機械損傷和飛濺物。
8．預熱和熱處理
不鏽鋼複合板焊前預熱（rè）和焊後熱（rè）處理按JB／T4709--2000《鋼製壓力容器焊接規程》進（jìn）行。
(1)焊前預熱 當不鏽鋼複合板基層需要預熱時，應以複合鋼（gāng）的總（zǒng）厚度作為確定預（yù）熱溫度的厚度參數（shù）。當基層需要進行預熱時，施（shī）焊過渡層的焊縫也必須預熱。
(2)焊後熱處（chù）理不鏽（xiù）鋼複合板應盡量避（bì）免焊後熱處理。當需要進（jìn）行焊（hàn）後熱處理時（shí），應避免複層母材和焊接（jiē）接頭中鉻（gè）碳化物析出和形成（chéng）σ，相。如焊後熱處理溫（wēn）度在不鏽鋼的敏化溫度區間之內，就會降低不鏽鋼的耐腐（fǔ）蝕性能，使不（bú）鏽鋼產生晶間（jiān）腐蝕（shí）裂紋。為解決這個問題，可以采用（yòng）“低溫長時”的熱處理方（fāng）式，即適當降低熱處（chù）理溫度，延長保溫時間。
9．焊接檢（jiǎn）驗
在基層焊接完畢之後、過（guò）渡層與複層焊接之前，對基層一般應進行射線探傷檢查。發現超標缺（quē）陷，立即進行返修（xiū）。返修完畢並經射線探傷檢查合格後，再將複層側（cè）的基層焊縫（féng）表麵打磨平整，一般應進行滲透探傷檢查，經過滲透探傷檢（jiǎn）查合格後，再焊接過渡層和複層。過渡層和複層焊接完畢後，一般還應進行滲透探傷檢（jiǎn）查。
三、結語
綜上所（suǒ）述，不鏽鋼複合（hé）板焊接技術要點主要（yào）有：
(1)設計科學合理的焊接坡口形式（shì）。
(2)嚴格控製（zhì）不（bú）鏽鋼複合板的錯邊（biān）量。
(3)正確選擇焊接方法、焊接（jiē）材料與合理的焊接參數。
(4)由持（chí）證焊工在有效期問內擔任合格項目範圍內的焊接工作。
(5)正確選擇合理的焊接順序（xù）。
(6)基層和複層之間的過渡層焊接是不鏽鋼複合板焊接的關鍵，過渡層的成分選擇也十分重要。