不锈复合钢板的焊接工艺探讨.pdf

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1998年第20卷第5期
化工施工技术
获奖论文专栏
编者按:'98中国化工、石化建设系统焊接技术焊接设备交流会是化工、石化、天然
气建设系统焊接专业的一次越会(祥情见会议筒讯),总结了这个行业的焊接技术成果,代
表了行业焊接技术的水平,为更好地推动全行业的技术进步、提高整体焊接技术水平和装
备水平,我刊特开辟获奖诡文专栏,将本次会议获奖论文分期刊出。
不锈复合钢板的焊接工艺探讨
胡华忠闫建义
中国石化第十建设公司,博,255438)
摘要不锈复合钢板的燡接接头能否达到耐腐蚀并保证使用性能的要求
关键在于其辉接工艺的选择,本文就不锈复合钢板的焊接工艺选择对辉接接头
性能的影响进行探讨
气,例不
关键词不锈复合钢板焊接工艺な
概述
焊缝中产生马氏体组织·从而降低焊接接
不锈复合钢板是由碳素钢或合金钢为头的塑性和韧性·并影响复层焊缝的耐腐
基层,不锈钢为复层,以轧制等方法制成的蚀性。同时,不锈复合钢板的焊接坡口选择
双金属复合钢板。不锈复合钢板由基层来也对焊接接头的焊接质量和溶金属化学
保证复合钢板的强度,由复层来保证复合成份的稀释具有重要影响。因此,不锈复合
钢板的耐腐蚀性能。通常不锈复合钢板的钢板的焊接工艺选择,对不锈复合钢板焊
基层厚度一般小于40mm,复层厚度一般接接头的性能具有决定性的影响。
为1~5mm。由于不锈复合钢板价格比纯2不锈复合钢板的焊接方法及焊材选择
不锈钢板低,并具有良好的耐腐蚀性能,从2.1不锈复合钢板焊接方法的选择
而被广泛用于石油化工行业容器、设备制
不锈复合钢板的焊接方法应依据焊接
造中。不锈钢复合钢板的焊接,属于典型的量的大小、机具设备条件和焊接环境条件
异种钢焊接由于不锈复合钢板的基层和确定。在压力容器制造厂可依据设备条件
复层在化学成分和组织上存在较大差异、选用手工电弧焊、氩弧焊或埋弧自动焊;而
在焊接过程中易产生溶敷金属化学成份稀在石油化工设备安装现场,因焊接工作量
释、碳迁移等问题,由于基层焊缝对复层焊和焊接机具及焊接环境所限,宜采用手工
缝的稀择作用,将降低复层焊缝中的铬镍电弧焊或氩弧焊;焊接时,一般采用手工电
含量,增加复层焊缝的含磯量,易导致复层弧焊焊接基层,采用手工电弧焊或弧焊
焊接过渡层和复层,在复层较薄的情况下,
注本文获焊接技术交流会一等奖
应优先选用弧焊
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化工施工技术
1998年第20卷第5期
2.2常用不锈复合钢板焊接选材
性组织,从而导致焊接接头塑性下降;同
目前国内石油化工工业常用的不锈复时·由于焊接电流过大,在稀释作用下过渡
合钢板焊接选材表1。
层中的铬镍将强烈診人基层·从而使基层
表1常用不锈复合钢板焊接姥材表
产生严重脆化。因此不镢复合钢板焊接时
焊不锈复合钢钢种牌号
焊材选择
应合理地选择焊接参数,获得合适的溶比。
E4303J422)
4不锈复合钢板焊金属的熔合比分析
基208、2OR
E4303,E4315(J427)
16Mn、16MnR
E5015、E5015G(J507)
由不锈复合钢板的焊接性分析可知,
E4315
在母材和焊接材料确定的前提下,不锈复
层「1 ACTIO
E5516-B1
l5crma
E5516~B2
合钢板焊接时应严格挖懰焊接电流,通过
CCRI9NI9
E0-19-10-16
控制焊接电流来挖制基层金属在焊缝中的
复C?N22
E0~1~12Mo2~15(A207)
ocrl7Ni12Mo2「E0-13-12Mo2-16(A202)
熔人量即熔合比来确保焊缝性能。
E-1910
熔合比可按下式求得:
层
E-19-10Nb~16(A13T)
E~1思~12Mo2-16
熔合比θ一母材熔化檬断面画禊
SUS316L
E0-13-12Mo2-15
焊横蛎面面积
E-23-15-16(A302
不锈复合钢板的过演层焊接过程,是
过渡层
E-23-13-15(A307)
熔敷金属同基层熔合的过程
E-23-13Mo2-16(A3I2)
E00-23-13~15D30L〕
据参考文献(4)介绍,当以手工电弧焊
3不锈复合钢板的焊接性
对珠光体钢进行单道焊或堆焊时·熔合比
不锈复合钢板的焊接性,应分别从过通常为15%~40%;在多层封底焊时·熔
凌层、复层和基层来考虑。
合比可能上升到45%~50%;如果改用埋
在不锈复合钢板的焊接中过渡层焊接弧焊,熔合还会明显上升:但当多层堆焊
是复合板焊接难度较大的区域、因此,首要时,在上层的焊缝中基体金属所占的比例
的间题应防止基层对过渡层熔敷金属的稀将明显下降。由于不锈复合钢板的过渡层
释。当使用与复层材料成分相同的焊材时,焊接时焊接层次一般较少?故过渡层焊接
由于基层的稀释,将使复层熔敷金属的铬的熔合比校大。要分析熔合比与熔敷金属
镍量降低·含碳量增加从而导致过渡层焊组织和元素成分的关系,应把所有形成奥
缝形成马氏体组织而产生裂纹因此,在焊氏体的元素都换算成含镍量(Mi%)的当
接过渡层时,应选择络镍含量高的双相铬量;而把形成铁素体的元寮都换算成含铬
镍不锈钢焊条,这样即使过渡层受到基层量(Cr%)的当量·然后可借助于 Schaffler
稀释,也可避免在熔敷金属中产生马氏体状态图对被焊钢材的熔敷金属组织进行预
组织。为减少基层对过渡层的稀释,应尽量先分析和判断
采用较小的焊接电流,以减少基层一侧的
要偕助 schaffler状态图来分析被焊
熔深来避免基层对熔敖金属的稀释,从而钢材的熔敷金属组轵状态,首先应依据下
防止马氏体组织产生。当焊接电流过大时,列各式导出熔数金属中的Cr、Ni当量同
在焊接高温的作用下,通过基层碳的扩散熔合比θ的关系及Cr、Ni当量的函数关
过程,在过渡层一侧的交界区将形成一个系。
高硬度的富碳带,并在基层一侧形成一个
以大连某炼油厂重油加氢脱硫装置分
低硬度的脱碳带,富碳带将形成莱氏体脆馏塔现场组焊的SB42+SUS321板厚