不锈钢厚壁管道的焊接实践

特别注意的关键环节 ， 以及焊接实际操 作要点 。
【 关键词 】焊接工艺 ； 艺参数 ； Ｓ Ｅ 不锈钢管道 【 中图分 类号 】 Ｇ４ Ｔ ４ 【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】１０—７４２１） —０ ８０ ０６ ６６（ １ ６０ ８—２ ０ ０
Ｗ ｅｄ ｎ ａ ｔｃ ｆ Ｓ ａｎ ｅ ｓ Ｓ ｅ ｌＰｉ ｅ ｗｉ ｉ ｋ Ｗ ａ ｌ ｌ ｉ ｇ Ｐｒ ｃ ｉｅ ｏ ｔ ｉ ｌｓ ｔ ｅ ｐ ｔ Ｔｈ ｃ ｈ ｌ
五 ” 术改造 和结构调 整工程 项 目中的关 键 生产线 ， 技
量较高 ， 但其可焊性较好。
表 １ ＤＩ ７ ５ Ｎ１ ４ ６标 准 中 Ｘ Ｃｒ Ｍｏ ｉ — ２ ２ ６ Ｎｉ Ｔｌ １ — ７
不锈钢管的化学成分
Ｃ ＭｎＰ Ｓ Ｓ ｉＣｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｔｉ
冶 金 动 力
ＭＥｒ Ｌ ＡＬ ＵＲＧ Ｃ ＯＷＥＲ Ｉ ＡＬ Ｐ
２ １年第 ６ ０１ 期 总 第 １８期 ４
不锈钢厚壁管道的焊接实践
龙 金 生 ，胡 卫 国
（ 马鞍 山钢铁股份股有 限公司设备检修公司 ， 安徽马鞍 山 ２３０ ） ４００

【 摘
要】 详细介绍材质为 Ｘ ６ｒｉｏｉ —２２的不锈钢厚壁管道焊接方法 ， ＣＮＭ Ｔ１ １— ７ 重点叙述在焊接过程 中需
雨 —ｉ函
１ 压Ｕ 极 ／ ／ 性 Ａ Ｖ
９ ５ １Ｏ １
７ ０ ７ ５ ６ ５
４３１ 坡 口形式 ， ． ． 在焊接过程中按照《 现场设备、 工
第 １ 氩弧焊 Ｈ ｃ２Ｎ１Ｍ ３ ２５ 层 Ｏ ｒ ｉ ０ Ｏ ４ ． 第 ２３ 氩弧焊 Ｈ Ｃ２ＮｌＭ ３ ０ ． —层 Ｏｒ０ ｉ ｏ ２ ４ ５
极 ，喷嘴直径为 ０ ２ ｍ １ ｍ，熔滴过渡形式为喷射过 渡， 焊丝送进速度为 ２ ｍｍｎ ０ｃ ／ ｉ 。其他工艺参数详见
表 ５ 。
表 ５ 焊接工艺参数
焊道 焊接 层次 方法
用带式锯床锯切速度快 ， 且切 口整齐。 ４３ 坡 口形式 与坡 口加工 ．
焊接材料
焊接 电焊接电
００ ６ １７ ．２ ．０ ．６ １ ．０１ ．２ ２２ ００ 一 ．３ ．４ ００ ０００ ８ ０３ ８８ １３ ．Ｏ ．８
４ 焊接过程
４１ 焊 接方法 ．
针 对壁 厚 ８ ２ ｍ， 径 ｔ ｌ４的厚 壁 不锈 钢 ＝０ｍ 直 ｐ １ ＝
管和系统要求 ， 采用前三层用氩弧焊 （Ｉ ） ＴＧ 焊接 ， 后
的线能量和小截面 的焊道。
３ 焊接材料的选用
Ｘ ＣＮＭｏ ｉ — ２２不 锈 钢 虽然 可焊 接 性 好 ， ６ ｒ ｉ Ｔｌ １～ ７ 但 对 于含 Ｎ 量 小 于 １％一 ５ ｉ ０ １％的 ｌ— ８ ８系列 的奥 氏
铬镍 １— 型奥氏体不锈钢 ， ８８ 只是其化学成分与其他 的铬镍 １— 型奥氏体钢略有不同， ８８ 主要是 Ｍ 的含 ｏ
０．２ １５ ００ ９ ００ ６ ．８ ８５ ３１ ２２ ０ ３ ．５ ．２ ．０ ０１ １ ．８ １ ．４ ．５ 一 一 一
４４ 焊 条 、 。 焊丝处 理
焊条在使用前需在 １０ ｏ的温度烘干 １２ｈ ５ Ｃ ～ ，
表 ４ ０ ２焊条的化学成分 Ａ ２
Ｃ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｓ ｉ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｃ ｕ Ｔ ｉ Ｎｂ 一
２ １年第 ６ ０１ 期 总 第 １８期 ４
冶 金 动 力
ＭＥ Ａ Ｌ Ｒ ＩＡ Ｏ Ｒ Ｔ Ｌ Ｕ ＧＣ ＬＰ ＷＥ ８ ９
体钢（ 见表 ２ ， ）最为有效的提高焊缝抗裂性 的手段 ，
果 ，为此在试件焊接时将坡 口形式改为图 ２ 所示尺 寸， 就解决了上述问题。 就是使焊缝成为 ＋ ６双相组织 ，特别是在多层焊 ６ ￣７５ ５。 的根 部封底 焊道 或熔合 比较 大 的情况 下 ，焊 缝成 分 被母 材所 稀释 而得不 到足够 数量 的 ８相 ， 时应 采 这
（） ２焊缝晶间腐蚀 ： 在焊态（ 焊后未经热处理 的 状态 ） 已有铬的碳化物的沉淀 ， 因而形成贫铬层 ， 最
易于出现在焊接线能量过大或多层焊的条件下。 （ ）焊缝金属中存在一定量的稳定化元素（ｉ ３ Ｔ、 Ｎ 等 ）焊缝中稳定化元素和碳的数量 比， 比母材 ｂ ， 要 规定值大一些较好 。
％
ＮｂＢ Ｖ
其设计年产 ５０ ｔ ５ 万 热轧带钢， 其中供冷轧原料 ２５ ２
万 ｔ供 平整 分卷 机组 原 料 ８ ， ０万 ｔ供 横切 机组 原 料 ， ５ ０万 ｔ ，直 发 商 品 卷 １５万 ｔ 工 厂 设 计 由 是 ９ 。
Ｍａ ０．８ 一 ｘ Ｏ
一 一 一 １ ．—１ ． ０ ５ ３ ５ ２ ０ ２． ５×％ Ｃ～ ． 一 一 一 ６５ ８ ５ １ ． ～１ ． ． ～ ５ ０８
热。
（） ５热裂倾 向； 采甩的焊接工艺应尽可能减少熔
池过热 和接 头的应 力 ， 少焊接 电流 ， 减 尽可 能采用小
良好 ， 不内凹， 焊瘤较小 ， 确保液压系统要求的清洁 度和焊缝经 Ｘ射线探伤不低于 Ⅱ级标准。 从表 １ 中
的化学成份可知 ：６ ｒｉ ｏｉ —２ ２不锈钢属 于 Ｘ ＣＮＭ Ｔ１ １— ７
【 ｂｔａｔ ｈ ｅ ｉ ｅ ｏｓｆ Ｃ ｉＭ Ｔ１— ２ ２ ｓ ｉ ｅ ｔ ｌｐ ｅ ｗ ｈ Ａ ｓ ｃ】Ｔ ｅ ｗ ｌ ｎ ｍ ｔ ｄ ｏ Ｘ ６ ｒＮ ０ｉ １— ｔ ｎ ｓ ｓ ｅ ｉ ｉ ｒ ｄｇ ｈ ｒ ７ ａ ｌｓ ｅ ｐ ｔ
ｔ ｉｋ ｗ ｌ ａ ｅ ｉｔｏ ｕ ｅ ．Ｔ ｅ ｋ ｙ ｌ ｋ ｈ ｔ ｓ ｏ ｌ ｅ ｐ ｉ ｓ ｅ ｉｌ ａ ｔｎ ｉｎ ｔ ｎ ｈ ｅ ｈ ｃ ａｌ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｈ ｅ ｉ ｓ ｔ ａ ｈ ｕｄ ｂ ａ ｄ ｐ ｃ ａ ｔ ｔ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｋ ｙ ｎ ｅ ｏ ｏ ｅ ａｉｎ ｐ ｉ ｔ ｉ ｅｄ ｎ ｙ ｅ ｃ ｉ ｅ ． ｐ ｒ ｔ ｏ ｎ ｓ ｎ ｗ ｌ ｉ ｇ ａｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ ｏ
Ｌ ＯＮＧ Ｊｎ ｈ ｎ ． ＨＵ Ｗ ｅｇ ｏ ｉ ｓｅ ｇ ｉｕ
（ｑ ｉ ｅ￣Ｍａｎｅａｃ ｏ Ｅｕ ｍ ， ｖ ｔ ｉｔｎｎｅ Ｃ ． ａｓａ ｒｎ＆ Ｓ ｅ Ｃ ． ｔ．Ｍａｎｈｎ Ａｎｕ ４ ０ ０ ｈｎ） ，ＭａｎｈｎＩ ｏ ｔ ｌ ｏ ｄ， ａ ｓａ ， ｈ ｉ ３ ０ ，Ｃ ｉａ ｅ ，Ｌ ２
根据 已往工程施工经验 ，不锈钢管的切割和坡
口 加工一般用等离子切割机进行 ， 存在切 口不整齐，
而 且针 对 大量 １４× Ｏ的 Ｘ ＣＮＭｏ ｉ７ １— ２ １ ６ ｒｉ Ｔｌ— ２ ２钢
管若依然用此方法切割和加工坡 口，将对管材的材 质和性能造成一定的影响 ， 而且效率极低 ， 尤其是等 离 子切 割时 的熔 渣处 理也 较 困难 。在实 际操 作 中选
产生较 大 的焊 接变形 。
Ｓ Ｓ Ｄ Ｍ Ｇ提供厚壁管道材料 ，材质全部采用德 Ｍ —Ｅ Ａ
国 ＤＮ ４ ２标 准 中 Ｘ６ ｒｉ Ｔ１— ２２（．５ １ Ｉ２ ６ ＣＮＭｏ ｉ １— １ ７ ７ ４ 下同）的不锈钢管道 ，液压管道施工过程中要求最 高 、焊接难 度最 大的是 ｌ４３ ０厚 壁管 的焊 接 ， １＿×２
％
Ｖ 一
焊丝在使用前应将其表面的油污、 杂物清理干净。 ４５ 管道内壁充气保护 ． 对于 Ｘ ＣＮＭ Ｔｌ— ２ ２ 锈钢管道 ，在焊接 ６ ｒ ｉｏ ｉ７ １— 不 时背面充氮气（ ： Ｎ） 或氩气（ ｒ都能起到较好保护作 Ａ） 用， 但氮气较氩气价格低 ， 在要求不高的场合充 Ｎ 较 ： 为经济。对介质清洁度要求高的系统， 如液压伺服系 统对油的清洁度要求很高 ，需对不锈钢管道进行酸 洗、 冲洗 ， 管内充 Ｎ 时 ， ： 根部焊缝的两侧发黑 ， 在酸洗
【 ｅ ｏｄ 】 ｅ ｉ ｒ ｅ ；ｒ ｅｓｐｒ ｅ ｒｓ ｉ ｅ ｔ ｌ ｉ Ｋ ｙｗ ｒｓ ｗ ｌ ｎ ｐｏ ｓ ｐｏ ｓ ａ ｍ ｔ ；ａ ｌ ｓｓ ｅ ｐ ｅ ｄ ｇ ｃ ｓ ｃ ａ ｅ ｔｎ ｓ ｅ ｐ
１ 概 述 马钢 ２ ５ ｍ热轧薄板生产线是马钢 “ ２０ｍ 十一
留有 ０ ～ ｎ ． １ Ｉｎ的钝 边 ，但 在 焊 接 １４× ０的 ５ ／ １ ２ Ｘ ＣＮＭ Ｔ１— ２ ２ ６ ｒ ｉｏ ｉ １— 钢管操作过程 中发现 ：留钝边 ７ 的坡 口在焊缝根部成形较差或融合不 良现象 ，在 ｘ 射线底 片上反映出来就是未焊透 ，直接影响评片效
图 １ 普 通坡 口形 式
６０ 。
根 据母 材实 际 的化 学成 分 （ 表 ２ 和 焊接 性分 见 ） 析 ，选 用 的 焊 丝 型 号 为 ＨＯ ｒ０ ｉ４ ３ Ｃ２Ｎ １Ｍｏ ，直 径 为
图 ２ 实 际 坡 口形 式 ２ ｍ， ． ｍ 焊条型号为 Ａ ２ ， ５ ０２ 直径为 ２ ｍ， ． ｍ 其化 ５ ４３２ 坡 口加 工 ．． 学成 分参见 表 ３表 ４ 、 。 在实际操作中用机械坡 口机进行加工 ，并用角 表 ３ 焊丝 Ｈ Ｃｒ０ １ Ｍｏ Ｏ ２ Ｎｉ ４ ３的化学成分 ％ 向磨光机对毛刺进行处理 ， 保证焊接质量。 Ｃ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｓ ｉ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｔｉ Ｃｕ Ｎ
用 获得 更 多一些 ６ 相 （％～ ２ 的焊 丝 或焊 条 ， ４ １％） 提 高 奥 氏体化元 素 Ｍ 、 、 的含量 。 ｎＣＮ
表 ２ 实 际材 料 的化 学 成 分
Ｃ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｓ ｉ Ｃ ｒ Ｎｉ Ｍｏ Ｔｉ Ｎｂ Ｂ
一
％
Ｖ
一
０ ０ ０ ０．０ ０．２ ． ５ ８ ０ ５０．ｏ ６ ７．４ １ ．６ ２ １ ０．４ ０ ２ ０．３ １ ４ １ ５ ． ０ ３ 一
第 ４ 手工焊 层 第 ５ ６ 手工焊 ￣层 第 ７ 手工焊 层 Ａ ２ ０２ Ａ ２ ０２ Ａ ２ ０２ ０． ２ ５ ０． ２ ５ ０． ２ ５