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焊接2006(12)
复合钢板焊接技术
沈阳东方钛业有限公司(110016)马艳波邢卓
摘要由于复合钢板化学成分的差异,决定了复合钢板焊接工艺的特殊性。试验结果表明,复合钢板焊接时,
可接近的侧面和钢板厚度将决定焊接顺序和焊接材料的选用,而根据可接近侧面材质设计合理的坡口形式,是保
证复合钢板焊接质量的关键。
关鍵词:复合钢板焊接序坡口形式
WELDING TECHNOLOGY OF CLAD STEEL PLATE
Shenyang Orient Titanium Industry Co, Ltd. Ma Yanbo, Xing Zhuo
Abstract The particularity of welding technology of clad steel plate is due of the difference of the chemieal composi
tion of the clad steel plate and experimental results show that the welding sequences and the selection for the welding con-
sumahles will depend on the approachable side as well as the plate thickness of clad steel plate. It is the key to ensure the
quality of the weld that adopted reasonahle groove type according as the chemical compositions of the approachable side ot
t:lad steel plate.
Key words: clad steel plate, welding sequence, groove type
层的互熔。不能熔高合金成分进入钢的焊缝金属中,
焊接特点
因为有时会导致基层焊缝脆化;铁不能过多地熔人高合
复合钢板是由两种材料组成的,基层材料一般是碳素金焊缝金属中,否则将损害复层焊鏠金属的耐蚀性等。
钢或低合金钢,作为强度材料使用;复层材料是不锈
复合钢板的焊接顺序,焊接材料的选择以及焊接
钢、镍或镍基合金、钛或钛合金等,是作为耐蚀等有特工艺方法取决于焊接时可接近的复合钢板侧和钢板的
定性能要求材料使用的。因此,基层和复层在物理性厚度。对于复合比(基层与复层的厚度比值)较小的薄
能、化学成分上存在较大差异。复合钢板焊接接头不板,基层和复层都可以只用合金焊材(包括过渡层焊材
但要保证力学性能,而且还要保证所要求的耐蚀性能和复层焊材)焊接。这种情况下不但能保障基层的力
等。一殷情况下应对基层、复层分别进行焊接,焊接材学性能,而且在焊接过程中对焊缝金属成分的控制也
料、焊接工艺等分别按基层、复层来选择。基层和复层交变得简单些,可以避免用碳钢焊材焊接基层时,焊缝金
界处的焊接属于异种金属的焊接,大多数情况下需要属熔入复层合金成分导致基层焊缝的脆化。对于能从
过渡层。在复合钢板的焊接工艺规程中对过渡层的焊两側焊接的复合比较大的中厚板,基层用碳钢焊材焊
接要求是很严格的,是复合钢板焊接难度最大的区域。接是比较经济的。
复合钢板的焊接本质通常是基层材料的焊接和在
堆焊复层的耐蚀性能也受爆接材料和焊接工艺的
基层材料上堆焊耐蚀金属。复合钢板的焊接顺序非影响。过渡层焊材的合金含量应比复层焊材高些,但
常重要,一般情况下是先焊接基层,经检測合格后再焊不排除相同的情况。在焊接工艺上,采用小电流多层焊。
接过渡层和复层;不能在不锈钢或鎳基合金等高合金
焊接顺序
材质或焊缝金属上熔敷碳素钢或低合金钢焊材(以下
简称碳钢焊材)。
复合钢板的焊接顺序主要是由可接近侧决定,可
复合钢板焊接的第一道焊缝至关重要,应设计合理接近恻有三种情况:两侧,钢基层侧,合金复层側。其
的坡口形式和焊接工艺参数,防止焊缝金属基层和复次是由钢板的厚度决定,这方面涉及到焊材使用的经
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济性、焊接效率、工厂的设备和人员情况等。
操作方便的原则,焊接质量靠焊接工艺本身来保证,受
2.1两侧焊接
人为因素的影响减小了。台阶式坡口直观地体现了复
能两侧焊接复合钢板是最理想的,对于较厚钢板合钢板焊接的本质。
能从两侧焊接也是经济的。用碳钢焊材焊接钢基层部
分,只有复层和一小部分钢基层用合金焊材焊接。
2.1.1薄板
如图1所示的薄板(复层2~3mm,基层6
8m),两侧焊接时,第一道焊道熔敷在复层上,但不能
熔透复层,避免基层铁的熔人稀释复层焊鏠金属;然后
基层开坡口,用合金焊材焊完。这种先焊复层的情况
下,基层只能用合金焊材焊完。
k公
图1能从两侧焊接的薄板
2.1.2厚板
基层较厚(复层2-3mm,基层10~16mm)时,基
层的大部分用碳钢焊材焊接,只有复层和眦邻复层的
小部分基层用合金焊材焊接,这是比较经济的。
图2a所示的厚板,可预先加工出坡口,在基层上
留一定量的钝边,用碳焊材焊接基层第1道时,不能
图2能从两側焊接的厚板
熔透到复层上。基层焊完后,复层用打磨或机加工的2.2钢基层侧
方法开槽,形成坡口,用合金焊材焊完。合金焊缝金属
对于复合钢板的小直径筒体或管道,别无选择,只
被基层稀释是不可避免的,应至少焊2~3层。
能先焊复层,焊材也只有选择合金焊材了。
为了控制残余应力和减小变形,厚板(基层≥
图3a台阶式坡口避免了第1道复层焊接时熔化
16mm)可采用双“V”形、双“U”形坡口,如图2b所示。钢基层,焊缝金属的耐蚀性得到了保证。不应该选图
在这种情况下,基层的一側用碳钢焊材焊接,复层一侧3b的坡口形式,因为,第1道焊道是否熔入了基层成分
依据基层的厚度,可直接用合金焊材焊完,或用碳钢焊很难把握
材焊接钢部分,只有过渡层和复层使用合金焊材。
2.3复层合金侧
如图2c所示的台阶式坡口,预先将接头区域的复
只能从合金侧先焊接基层的情况,也应优先使用
层剥离干净。这种坡口的优点是焊接基层时与复层截台阶式坡口,如图4所示。在这种情况下,用碳钢焊材
然分开,可完全避免熔化复层。台阶式坡口符合焊接爆接基层,过渡层和复层用合金焊材焊接。