不鏽鋼複合板焊接工藝特點和技巧
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不鏽鋼複合板是（shì）由複層(不鏽鋼)和基層(碳鋼、低合金鋼等)複合軋製而成的雙金屬，由複層保證（zhèng）耐蝕性能，強度（dù）主要（yào）靠基（jī）層獲得，這樣可以節（jiē）約大量不鏽鋼，具（jù）有良（liáng）好的經濟價值（zhí）。不鏽鋼複合板由於具有良好的（de）綜合性能和價格優勢，在石油化工、食品工業等領域得（dé）到日（rì）益廣泛的應用（yòng）。不鏽鋼（gāng）複合板焊接既不（bú）同於不鏽鋼，也不同於碳（tàn）鋼或低合金鋼，而有其特點和難（nán）點。
一（yī）、不鏽（xiù）鋼複合板的焊接特點 從（cóng）設計角（jiǎo）度考慮，不鏽鋼複（fù）合板的基層主要是保證強度，複層主要是保證其耐蝕性能，中間增加的（de）過渡層隻是焊接工藝的需要。為了保證複合鋼板不失去其原有的綜合性能，需要（yào）對基層（céng）和複層分別焊接。除了基層（céng）和複層的焊接外，還有過渡層焊接的問題，這是（shì）不鏽鋼複合（hé）板焊接的主要特點。複層焊縫和基層焊縫之問，以及複（fù）層焊縫與基層母材交界處宜采用過渡（dù）焊縫。基層和複層的過渡層焊接（jiē）是不鏽鋼複合板焊接的關鍵（jiàn）。
二、不（bú）鏽鋼複合板焊接技術要點 1．焊（hàn）接方（fāng）法的選擇 焊接不鏽鋼複合板時，基層大都采用焊條電弧焊。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（hú）焊。基層采用埋（mái）弧焊的優越性是多方麵的：生產效率高、焊（hàn）縫質量優、表麵成形美觀、勞動條件好、節省焊接材料和電能。過渡層和複層焊接，*常用的方法是焊條電弧焊。 2．焊接工藝評定 GBl50 1998《鋼製壓力容器（qì）》規定，凡是新材料、新（xīn）焊（hàn）接工藝均應進行焊接工藝（yì）評定。焊接工藝評定應以可（kě）靠的鋼（gāng）材焊（hàn）接性（xìng）能試驗為依據，並在產品焊接之前完成（chéng）。不鏽鋼複合板（bǎn）能否通過焊接工藝評定，是不鏽（xiù）鋼複合板焊接的關鍵所在。目前，不鏽鋼複合板的焊接工藝評定（dìng）應按照JB 4708～2000《鋼製壓力容器焊接工（gōng）藝評定》附錄A(標（biāo）準的附錄)“不鏽鋼複合鋼焊（hàn）接工藝評定”進行，並遵守該標準正文的有（yǒu）關規定。 |
3．焊接材料的選擇
不鏽鋼複合板的焊接材料按照JB／T 4709—2000《鋼製壓力容器焊接規程》正文（wén）和附錄A(標準的附錄)“不鏽（xiù）鋼複（fù）合鋼焊（hàn）接規程”表A1推薦選用。
不鏽鋼複合板過渡層的（de）焊接（jiē）十分重要，過渡層焊接材料的選擇也十分重要。焊接過渡層的目的，是為了補償由於稀釋所引起的合金元素(如鉻、鎳等)的降低，使複層焊縫的合金成分保持應有的水平。過渡（dù）層焊（hàn）接時，基層結構鋼的局部熔化使不鏽（xiù）鋼焊縫合金成分稀釋。同時，還有（yǒu）鉻、鎳合金元（yuán）素的燒損問題。這（zhè）樣就會降低不鏽鋼焊縫中的鉻、鎳合金元素含量，增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（yìng）而脆的馬（mǎ）氏體組織，降低焊接（jiē）接頭的塑性、韌性和（hé）耐（nài）腐蝕性能。因此，在實際焊接生產中，為（wéi）了補償這些合金（jīn）元素的損失，使過渡層的合金性能保持（chí）應有的水平（píng），應（yīng）該選用含Cr、Ni等合金元（yuán）素量高和（hé）含碳量（liàng）低的焊接材料，但也應考慮（lǜ）抗裂性（xìng），控製焊縫的稀釋率。這樣才能在正常的焊（hàn）接參數下，得到雙相組織的焊縫，避免產生大（dà）量馬氏體組織和焊接冷裂紋。在不鏽鋼（gāng）複合板過渡層焊接（jiē）中，不僅存在著合金元素的稀釋和燒（shāo）損，而且還有組織和性質上的變化。因此，從保證（zhèng）過渡區的安全性出發，采用奧307、奧312型焊條是比較恰當（dāng）的。
應根據圖樣要求或工藝條件選用標準坡口或（huò）自行設計坡口。不鏽鋼（gāng）複合板的坡口應有利於減少過渡層焊縫金屬的稀釋率。不鏽鋼複合板常（cháng）用坡口形式和尺寸可按JB／T4709-2000《鋼製（zhì）壓力容器焊接規程（chéng）》附錄A(標準的附錄)“不鏽鋼複合鋼焊接規程”圖A1、圖A2選用，參見圖1、圖2。
圖1、圖2所（suǒ）示的焊接坡口形式可供基（jī）層采用埋狐焊時參考。這種坡（pō）幾形式的優點是：
(1)坡口尺寸標注以複層為基準，盡量使複層對齊，以保證其耐腐（fǔ）蝕（shí）性（xìng）能。
(2)基層與複層完全分開（kāi），便於焊工實際操作。
(3)在剝離複層側時，向（xiàng）基層刨去深度1Mm，增加了複層的厚度，保證了過渡層和複（fù）層的焊接質量，保證了耐腐蝕（shí）性能。
(4)在（zài）複層（céng）側設計30。斜角（jiǎo），可以防止焊縫（féng）夾渣和未熔合缺（quē）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（qiú）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超標，是保證其（qí）強度和耐蝕性能的一個關鍵。為此，采取以下措施：
(1)嚴格按照“筒（tǒng）體（tǐ）下料展開尺寸的**解”計算展開（kāi）長（zhǎng）度，並保證實際下料尺寸準確。
(2)保證（zhèng）筒節滾圓質（zhì）量，控（kòng）製好圓度。
(3)坡口形式尺寸標注以複層為基準，確保錯邊量不超標。
(4)環（huán）縫組對采用“圓環形徑向（xiàng）找圓工裝”，保證簡體圓度，保證組對質量。
(5)封頭與筒體組對，首先保證各自的網度（dù），再（zài）以封頭（tóu）周（zhōu）長匹（pǐ）配筒體周長，保證封頭（tóu）與筒休的組（zǔ）對（duì）質量。
(6)組對時以複層為（wéi）基準，防止複層錯邊量超標。
6．施焊焊工
從事鍋爐壓力（lì）容器焊接工作的焊工必須按照國家質量監督檢驗檢疫總局製定（dìng）的《鍋爐壓（yā）力容器（qì）壓（yā）力箭道焊_I二考試與管理規則》進行考試，取得焊工合格證後（hòu），才能在有效期間內擔任合格項目範圍內的焊接工作。焊工（gōng）必須按圖樣、工藝文件和技術標準施焊。焊工應在規定部位打上（shàng）焊工鋼印，對（duì）於有防腐要求的不鏽鋼（gāng）以及複合鋼（gāng）板製壓力容器（qì）不得在防腐而采用硬印作為焊工識別標誌，而（ér）應用簡圖記錄焊工代號，並將簡圖列入產品質量證明書中提供給用（yòng）戶。
7．焊接要求
為了保證不鏽鋼複合板原有的綜合性能，應（yīng）對基層、過渡層和複層（céng）分別進行（háng）焊接。不鏽鋼複合板焊接（jiē）時，應注（zhù）意以下幾點：
(1)嚴格按照圖樣、焊接工藝和有關標準施焊。
(2)遵循先焊接基層，再焊接過渡層，*後焊接複層的焊接（jiē）順序（xù）。
(3)為防止沾附焊接飛濺，施（shī）焊前需在不鏽（xiù）鋼複合板坡口（kǒu）兩側100mm範圍內刷塗防飛濺塗料。
(4)定位焊縫隻允許在基層金屬而上（shàng）采用焊接基層金屬的電焊條（tiáo）施焊。
(5)基層的焊接，應（yīng）嚴防（fáng）基層焊縫熔化（huà）到不鏽鋼的過渡層甚至（zhì）複層焊縫（féng），以免少量高鉻、高鎳的不鏽鋼成分稀釋到碳素（sù）鋼焊縫（féng）中形成馬氏體組織而發生（shēng）硬化（huà）。在不鏽鋼一側的基層焊縫盡量采用無飛（fēi）濺的焊接方（fāng）法(例如（rú）埋弧焊、非熔化極氬弧焊（hàn）等)，因為碳（tàn）素鋼的飛濺會在複層表麵造成鏽蝕。
(6)嚴防（fáng）碳鋼或低合金鋼焊條焊（hàn）接在複層上或過渡（dù）層焊（hàn）條焊在複層麵上。
(7)焊接過渡層時，為減小稀釋率，在保證焊透的條件下，應盡可能采用小直徑焊條（tiáo），並采用小規範反極性進行（háng）直（zhí）道焊，以降低基層對過（guò）渡層焊縫的稀釋。
(8)複層焊接前，仔細**坡口邊緣複（fù）層坡口上的飛濺物。
(9)複層焊接時，為保證（zhèng）焊接質量，必須控製焊接熱輸入，應采取多層多道（dào）快速不擺動焊法，盡量采用小的焊接熱輸入和電流，並快速焊接。複層焊接時，不應預熱和緩冷，有時甚至采取強製冷卻措施，以盡量減（jiǎn）少焊縫在400～850％溫度區問的停留時（shí）間，防止焊縫產生奧氏體品界（jiè）局部貧鉻，析出（chū）σ脆性相，產生475℃脆性，從而保（bǎo）證焊縫金屬（shǔ）具有良好的力學性能和抗（kàng）晶問腐蝕性能。
(10)不鏽鋼複合板焊接的關鍵（jiàn）是提高焊縫一次合格率，減少返修次數（shù）。因（yīn）為不鏽鋼複合板焊接接頭的組織（zhī）和性能十分不均勻，焊縫返修時經常產生（shēng）熱裂紋。
(11)不鏽鋼設備接（jiē）觸介質的一麵焊縫（féng）應盡可能*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（fù）合板焊（hàn）前預熱和焊後熱處理按JB／T4709--2000《鋼製壓力容器焊接規程》進行。
(1)焊前預熱 當不鏽鋼複合板基層需要預熱時，應（yīng）以複合鋼（gāng）的總（zǒng）厚度作為確（què）定預熱溫度的厚度（dù）參（cān）數。當基層需要進行（háng）預熱時，施焊過渡層的焊縫也必須預熱。
(2)焊（hàn）後熱處理不（bú）鏽（xiù）鋼複合板應盡量避免（miǎn）焊後熱處理。當需要進行焊後（hòu）熱處理（lǐ）時（shí），應避免複層母（mǔ）材和焊接接頭中（zhōng）鉻碳化物析出和形成σ，相。如（rú）焊後熱處（chù）理溫度在不鏽鋼（gāng）的敏化溫（wēn）度（dù）區間之內，就會降低不鏽鋼（gāng）的耐腐蝕性能，使不（bú）鏽鋼（gāng）產生晶間腐蝕（shí）裂紋。為解決（jué）這個問題，可以（yǐ）采（cǎi）用“低溫長時”的熱處理方式，即適當降低熱處理溫度，延長保溫時（shí）間。
9．焊接檢驗
在基層焊接完畢之後、過渡層與複層（céng）焊接之前，對基層一般應進行射線探傷檢查。發現超標缺陷，立即進行返修。返（fǎn）修完畢並經射線探傷檢查合格（gé）後，再將複層（céng）側的基層焊縫表麵打磨（mó）平整，一般應進（jìn）行滲（shèn）透（tòu）探傷檢查，經過滲透探傷檢查（chá）合格（gé）後，再焊接過渡層和複層。過渡層和複層焊（hàn）接完畢後，一般還應進行滲（shèn）透探傷檢查。
三、結語（yǔ）
綜上所述，不鏽鋼複合板焊接技術要點主要有：
(1)設計科學合理的（de）焊接（jiē）坡口形式。
(2)嚴格控製不鏽鋼複合板的（de）錯邊（biān）量（liàng）。
(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（mù）範圍內的焊接工作。
(5)正確選擇合理（lǐ）的焊接順序。
(6)基（jī）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（yào）。