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      不銹鋼復合鋼板的焊接技巧

      作者: 發布時間:2020-10-28 13:27:33點擊:4496

      一,概述

      不銹鋼復合鋼板是由較厚的珠光體鋼(基體)與較薄的不銹鋼(復層)復合軋制而成的雙金屬板?;w主要是碳鋼和低合金鋼,如:Q235、20、20g、20R、09Mn2、15MnTi、16Mn、16MnR、14Cr1MoR、15CrMoRH等,復層多為耐蝕性好的不銹鋼,如:1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni9、0Cr13、Cr23Ni28Mo3Cu3Ti等。

      不銹鋼復合鋼板的基層與復層交界處的焊接屬異種鋼焊接,其焊接性主要取決于復層和基層的物理性能、化學性能、接頭形式及填充金屬種類,常產生高溫結晶裂紋、延遲裂紋和脆化問題。焊接的方法有:焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊等,目前常用氬弧焊焊接復層、焊條電弧焊焊接基層。為了保證復合鋼板不失去原有的綜合性能,基層與復層必須分別進行焊接;基層的焊接工藝與珠光體相同,復層的焊接工藝與相應的不銹鋼相似,而基層與復層交界處的異種金屬焊接是關鍵。

      二,焊前準備

      1,不銹鋼復合鋼板的切割,一般總厚在12mm以下時,采用機械剪切合冷沖壓加工等方,加工時復層必須向下基層向上,不能損傷復層表面和結合處;在基層和復層都較厚的情況下,可采用等離子切割(從復層側開始切割)和氧-乙炔火焰切割(從基體側開始,氧壓和割速要比同厚的碳鋼板小,但割嘴稍大些)。

      2,不銹鋼成形制作,要盡可能實行常溫冷態彎曲成形,不能在滾床或壓床進行急劇彎曲,要逐段緩慢加工成形;如果需要熱加工成形的話,首先要清洗工件表面油污及雜質,使用弱氧化性演加熱工件,以防增碳現象;對于低碳鋼基體可以空冷,對低合金鋼基體要進行保溫緩冷。加熱溫度在700~850℃。

      3,坡口制作,制作坡口時通常薄件可采用Ⅰ形坡口,較厚的可采用V形、U形、X形、V和U聯合形等形式的坡口。一般盡可能采用X形坡口雙面焊,先焊基層,再焊過度層,最后焊復層,以保證焊接接頭具有較好的耐蝕性。當焊接位置受到限制,只能采用單面焊時,可采用V形坡口,先焊復層,再焊過度層,最后焊基層,焊接時盡量使復層中少熔入基層成分。

      4,不銹鋼復合鋼板焊接材料的選用,當復合板厚度小于25mm時,基層也可全用A302焊條(應力較大);當復合板大于25mm時,可先用純鐵焊條焊一層過渡層,然后用鋼焊條焊接基層,常用焊材選用如下圖:

      三,焊接操作

      1,不銹鋼復合鋼的焊接順序一般為:先焊基層,再焊過渡層,最后焊復層以保證焊接接頭具有良好的耐蝕性,同時還應考慮過渡層的焊接特點,,盡量減少復層一側的焊接工作量。

      2,角接接頭無論復層位于內側還是外側,均先焊接基層。當復層位于內側時,在焊復層以前應從內角對基層焊根進行清根;當復層位于外側時,應對基層最后焊道進行磨光,焊接復層時可先焊過渡層,也可直接焊復層,這要看不銹鋼復合鋼板厚度而定。

      3,由于過渡層在高溫下有碳擴散過程發生,在交界區形成了高硬度增碳帶和低硬度的脫碳帶使過渡層形成了復雜的金相組織,增加焊接難度。因此,為了防止層基體焊縫熔入奧氏體,可預先將接頭附近的復層金屬加工掉一部分。

      4,先焊基層,道基層焊縫不應熔透到復層,以防焊縫金屬發生脆化或產生裂紋,基層鋼焊接時,仍按基層常規焊接電流?;鶎雍竿旰?,用碳弧氣刨、鏟削、磨削等方法清理焊根,要求高的,經X射線探傷合格后,才能焊接過度層。

      5,過渡層焊接,為了減少母材對焊縫的稀釋率,在保證焊透的情況下,應盡量少焊接電流;要采用小直徑焊條和窄焊道,必須蓋滿基層焊縫切高出基層1mm,焊縫成形要平滑,不能凸起,否則要打磨掉。

      6,焊接小直徑不銹鋼復合鋼管時,層焊道應采用鎢極氬弧焊,第二層可用奧氏體不銹鋼焊條焊接。

      7,對于大厚度不銹鋼復合鋼板制作的高壓容器,施焊過程中先焊內部不銹鋼復合層,再焊一層鐵素體過渡層最后用低合金鋼焊條填滿基層焊縫。

      8,根據工作條件選用結構材料時,應使奧氏體焊縫與珠光體鋼熔合區中的擴散層降低到最小程度,這

      對于高溫和有腐蝕介質中工作的構件和焊后需要進行回火處理大型構件來說尤其重要。

      9,操作時要注意保護非焊接部位復層表面,防止電弧劃傷,基層焊縫要為過渡層留出合適的深度,一般距復層約2mm.

      四,焊后處理

      對不銹鋼復合鋼的焊接接頭,一般既不進行復層的固溶處理,也不進行消應力處理。但是對于極厚的焊件,常常采取中間退火和消應力處理,消除殘余應力的熱處理更好在基層焊完后進行,熱處理后再焊過渡層和復層,如需整體熱處理時溫度的選擇要考慮對復層耐蝕性的影響、過渡層的不均勻性及異種鋼物理性能的差異,溫度一般為:450~650℃。

      不銹鋼復合鋼的焊后處理常用方法有:退火處理、噴丸處理、借助變形法消除應力。


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