不锈复合钢板的焊接工艺
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不锈钢复合板的焊接工艺规程1、使用范围本工艺适用于以各种不锈钢为复材、低碳钢或低合金钢为基材总厚度大于或等于4mm的不锈钢复合板的焊接。
2、焊接材料的选择2.1 焊接材料选用原则2.1.1 复层材料的选用应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层材料标准规定的下限值。
2.1.2 过渡层的焊条宜选择25%Cr-13%Ni型或25%Cr-20%Ni型以补充基层对复层的稀释,对复层含钼的不锈钢复合板,应采用25%-13%Ni-Mo型焊条。
2.2 常用不锈钢复合板焊接材料可按表2.2-1、2.2-2选取。
表2.2-1 常用不锈钢复合板过渡层及复层焊接材料的选用表2.2-2 常用不锈钢复合板基层焊接材料的选用3、焊前准备3.1下料不锈钢复合钢板的切割以及坡口加工尽量采用机械加工方法,切割面应光滑,采用剪床切割时,复层应朝上。
也可以采用等离子切割,切割时复层朝上,严禁将切割的熔渣落在复层上。
3.2 坡口加工及检查a.坡口形式和尺寸按图纸设计规定,如设计未明确规定的,可参照图3.2-1选用。
b.坡口选用原则:确保焊接质量填充金属少,熔合比小,便于操作。
c.坡口加工一般采用机械方法制成。
若采用等离子切割、气割等方法开制坡口,则必须去除复材表面的氧化层d. 加工完的坡口要进行外观检查,不得有裂纹和分层,否则应进行修补。
3.3焊前清理坡口及其两侧各20mm范围内应用机械方法及有机溶剂进行表面清理,清除表面的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物,复层距离坡口100mm 范围内应涂防飞溅涂料。
3.4焊件装配a.装配应以复层为基准,其错边量不得大于复层厚度的二分之一,且不大于2mm,对于复层厚度不同时,按较小的复层厚度取错边量b.定位焊应焊在基层母材上,且采用与焊接基层金属相同的焊接材料。
手弧焊定位焊焊缝参照表3.5-1表3.4-1手弧焊定位焊焊缝尺寸(mm)δ0为基层厚度c.在装配过程中,严禁在复层上焊接工卡具,工卡具应焊在基层一侧。
不锈钢复合钢板的焊接要点及技巧摘要:不锈钢复合钢板既有不锈钢较强的耐腐蚀性,又有普通钢的经济性。
但其制造及焊接工艺较复杂,特别是对过渡层及复合层的焊接质量要求很高。
由于不锈钢复合钢板是由两层不同性质的钢板复合而成,故在焊接时有其特殊性,本文针对不锈钢复合钢板的焊接要点及技巧进行了简单的探讨。
关键词:不锈钢复合钢板焊接要点焊接技巧焊接工艺的制定不锈复合钢板的焊接属于不同组织异种钢的焊接,焊接时如果焊接工艺不合理,在焊接应力作用下易产生结晶裂纹,在热影响区易产生液化裂纹。
当用结构钢焊条焊接基层时,如果熔化到不锈钢复层,由于合金元素渗入焊缝,焊缝硬度增加,塑性降低,易导致裂纹产生;当用不锈钢焊条焊接复层时,如果熔化到结构钢基层,会使焊缝合金成分稀释而降低焊缝的塑性和耐腐蚀性。
焊接材料复合钢板的基层和复层分别选用各自适用的焊接材料进行焊接。
关键是接近复层的过渡区部分,必须考虑基层的稀释作用,选用Cr、Ni 当量较高的奥氏体填充金属来焊接过渡区部分,避免出现马氏体脆硬组织。
焊接方法选用手工电弧焊。
焊接材料,基层选用E5015 型焊条,焊前于200 ℃保温 1 h 烘干;过渡层选用E309-16 (E1-23-13-16) 型焊条, 复层选E347-16(E0-19-10Nb-16)型焊条,焊前于150 ℃保温1h 烘干。
坡口形式基层侧采用“V”形坡口带钝边,复层侧采用“I”形坡口,下料方法采用等离子弧切割,坡口均采用机械方法制备。
3.焊前过程控制在焊接之前,要严格按照设计和规范要求控制板料的几何尺寸,必须在允许偏差之内,严格控制以下工艺:(1)下料划线:禁止在复层表面切割线内用针划线打样冲眼,不得用墨汁、油漆涂写,尽量避免铁器碰伤、划伤表面。
(2)试样材料厚度为16mm+3mm,采用切割机进行切割时复层朝下,从基层侧开始切割并严禁熔渣溅到复层表面。
切割前留有加工余量,切割后用刨边机把切割的热影响区刨掉。
坡口也采用刨边机进行加工,加工后的坡口要进行外观检验,不得有裂纹和分层,否则要进行修补。
不锈钢复合板的焊接工艺(Q235A+304或310S)Q235A+304或310S不锈钢复合板是一种以Q235A为基层,304或310S为复层,通过轧制、爆炸或爆炸轧制等方法,使之结合在一起的一种复合材料。
基层Q235A能满足压力容器材料强度要求.而复层304或310S是一种超低碳奥氏体不锈钢.具有良好的耐腐蚀性能。
复合后的材料不但能同时达到强度要求和耐腐蚀要求.而且它在市场上的价格要比304或310S的价格低得多。
所以越来越多复合钢板被用于石油、化工、食品、制药设备等行业。
但复合钢板的制造及焊接工艺比较复杂,特别是对过渡层及复层的焊接质量技术要求较高。
因此,对不锈钢复合钢板的焊接进行焊前分析、焊接工艺评定和合理选择焊接工艺参数是保证焊接质量的关键。
1.焊接性分析为保证复合钢板不因焊接而失去原有优良的综合性能,通常是分别对基层和复层进行焊接。
即把不锈复合板分为基层焊接、复层焊接和二者交界处的过渡层的焊接。
基层材料Q235A 是压力容器常用的低碳钢.其焊接性能良好.焊接时一般不需要采取特殊工艺措施.只有在低温情况下焊接结构刚性在的构件时才采取焊前预热和焊后缓冷的措施本例由于在常温下焊接,而且结构刚性不大,故无需采取预热等措施。
304或310S属于奥氏体不锈钢,如果在450oC~480~C范围内长时间停留,会析出碳化铬(Cr23C )。
铬主要来源于晶粒表面。
而内部铬来不及补充,使晶界的晶粒表层形成贫铬区.在强烈火腐蚀介质作用下贫铬区会形成晶间腐蚀.故焊接复层304或310S时应采用超低碳或含有钛铌等元素的不锈钢焊条,同时采用小工艺参数。
尽量减少热输入量,控制层间温度在60 以下。
过渡层的焊接性能主要取决于基层Q235A和复层304或310S材料的物理化学性能、接头的形式和填充金属等。
2焊接材料的选择2.1焊接材料选用原则2.1.1 复层材料的选用应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层材料标准规定的下限值。
焊接工艺在焊接工艺评定的基础上,母液桶的制安正式开始。
施工程序如下:4.1选择焊接方式及焊接材料,见下表:注:以上适用于所有焊缝。
焊接材料入库时,应仔细核对合格证、质量证明书,符合相应标准后才能投入使用。
将焊材存放在干燥、通风良好、温度>5℃,且空气相对湿度<60%的库房内;设置焊材二级库,并由保管员专门负责焊材的保管、烘烤、发放和回收,并做好各种记录;焊条使用前按说明书的要求进行烘烤,然后存放到100~150℃恒温箱里随用随取;焊条使用超过4小时应重新烘烤,并且重复烘烤不得超过两次;焊工凭焊接技术员签发的领料单领取焊材。
4.2坡口加工(坡口样式见表3.3)现场复材面和过渡层都采用等离子弧切割方法开制坡口,并用磨光机进行修磨。
应避免将切割熔渣溅落在母材表面上,坡口表面应平整、光洁。
基层采用板式坡口机。
4.3焊前清理焊前应采用机械方法及有机溶剂,将焊接坡口内外两侧至少各20mm范围内的油、漆、锈、垢、毛刺、氧化膜等清除干净,且坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷;多层多道焊时,必须清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。
为防止焊接飞溅物污染不锈钢表面,应在坡口两侧各100mm范围内涂上石灰水。
4.4组对为避免增加内应力和产生应力集中,内外壁应尽量平齐,其内壁错边量不宜超过壁厚的10%,且不大于0.5mm;不得对焊接接头进行加热校正,不得用强力对口。
厚度相同(基材与复材厚度均相同)的不锈钢复合钢板焊件的装配,应以复材表面为基准。
厚度不同(或复材厚度不同,或基材厚度不同,或两者均不同)的不锈钢复合钢板焊件的装配基准,按设计图样的规定执行。
4.5定位焊定位焊缝只允许焊在基层母材上,且应由持证焊工承担。
若发现定位焊缝出现裂纹或其它不允许存在的缺陷时,应予铲除,并移位再焊。
4.6正式焊接1)焊接规范参数见表3.4:采用磨光机进行清根,层间温度<100℃。
2)焊接顺序:基层——过渡层——复层。
焊接复层前应用磨光机清根,深度2mm。
不锈钢复合钢板的焊接工艺研究【摘要】不锈钢复材的厚度一般在3-6mm,而基材的厚度则可能根据需要确定为10以上的任意厚度。
由于不锈钢复合板存在珠光体钢与奥氏体钢两种材质,所以焊接过程中除了考虑到珠光体基材的接头性能和奥氏体复材的性能要求外,还存在着异种钢的焊接问题。
因此在焊接不锈钢复合板的过程中同时具有珠光体钢、奥氏体钢和异种钢的焊接特点,并且由于特殊的用途及散热情况和应力状态的影响复合板的焊接还具有他自己的特点。
【关键词】不锈钢;技术;焊接1.特点分析不锈钢复合钢板通常是由较厚的珠光体钢做基层和较薄的奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢,以及沉淀硬化型不锈钢等复合而成。
覆层为奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢具有比较高的耐蚀性。
当水中含有氯离子时,这类钢比马氏体型不锈钢抗点腐蚀能力较好,双相不锈钢的点腐蚀倾向比纯奥氏体不锈钢大,这是因为两种组织电位不同所致。
铬(cr)、钼(mo)含量较高的不锈钢耐蚀性较好,这些元素既加强了钝化膜,又抑止产生点蚀,特别是钼元素是抑止点蚀溶解的合金元素。
铁素体不锈钢抗应力腐蚀能力强于奥氏体不锈钢。
而奥氏体不锈钢在水工金属结构中使用最为广泛。
覆层为马氏体不锈钢、半铁素体不锈钢以及沉淀硬化型不锈钢,主要用于硬度、强度要求高,具有耐磨性要求的地方,但是水中含有氯离子或水中的ph值偏小的水域慎用。
不锈钢覆层较珠光体钢基层具有不同的金相组织、低的热导率、高的电阻和较大的热膨胀系数等,还存在熔点、比热容、电磁性的差异。
由于不锈钢复合钢板覆层和基层存在交界线,所以焊接时存在基层、过渡层和覆层等焊接特点之分,针对不同的层采用不同焊接方法、焊接热输入、焊接材料等。
而不锈钢在做焊后消应热处理时,要注意避开不锈钢的晶间腐蚀“危险区温度”——对铁素体不锈钢或马氏体不锈钢危险温度为400℃~600℃,而奥氏体系不锈钢则为450℃~850℃。
所以要尽量避开危险区温度加热或不能在该区段停留时间过长。
2205+Q235B不锈钢复合板的焊接工艺规程一、焊接工艺的选择1、覆层焊接工艺的选择双相不锈钢2205 具有良好的焊接性,但双相不锈钢2205 中具有较高的铁素体,当拘束度较大及焊缝金属含氢量较高时,存在焊接氢致裂纹的危险,因此,焊接材料选择与焊接过程中应严格控制氢的来源,选用钨极惰性气体保护焊的方法进行双相不锈钢2205 的焊接,其特点是焊接质量优良。
为了平衡焊缝金属中的相比例,应选择比母材2205 具有更高奥氏体形成元素的填充材料,通常是增加焊丝中Ni 和N 的含量,因此,根据母材2205 的化学成分,确定选用ER2209 焊丝,直径2.0mm。
双相不锈钢复板2205和焊丝ER2209化学成分见表1。
2、基层焊接工艺的选择基层材料为Q235B,焊接方式及焊材可选用多种方式,如选用焊条 J422 或J427,埋弧焊焊丝 H08A 焊剂 HJ431,氩弧焊:焊丝H08Mn2Si,CO2保护焊H08Mn2Si。
焊接基层焊道不得触及和熔化复材,先焊基材时,其焊道根部或表面,应距复合界面1-2mm。
焊缝余高应符合有关标准的规定。
3、坡口形式及尺寸的选择由于填充材料ER2209 具有更高的奥氏体形成元素含量,对优化焊缝金属中的奥氏体、铁素体的比例起着很大作用,因此应保证焊缝金属中的填充材料比例尽可能高,减少熔合比,并考虑到加工的便利及厚度较薄(2+6mm),建议采用采用V 型坡口,接头的坡口角度和间隙需较大些,无钝边,坡口形式及尺寸见表2。
坡口加工一般采用机械方法制成。
若采用等离子切割、气割等方法开制坡口,则必须去除复材表面的氧化层,加工完的坡口要进行外观检查,不得有裂纹和分层,否则应进行修补。
二、焊接操作规范(一)焊前准备1、下料1.1划线应在清洁的木板或光洁的平台上进行,加工过程中不能去除的复合钢板材料表面严禁用钢针划线或打冲印。
1.2下料时,应将不锈钢复合钢板原材料移至专用场地用等离子切割或机械切割方法下料。
不锈钢复合钢板焊接工艺不锈钢复合钢板焊接工艺,听起来就让人觉得神秘又高大上。
它就是把不锈钢和普通钢结合在一起,形成一个更强大的组合,简直就像是“鸡蛋里挑骨头”的艺术。
想象一下,把两个不同的好东西凑在一起,真是完美的搭档啊。
比如,不锈钢的耐腐蚀性和普通钢的强度,嘿,谁能拒绝这种组合呢?就像老王和小李,两个人一搭档,简直是无敌的存在。
在焊接过程中,首先得选对材料。
这可不是随便选选就行的,得好好琢磨。
要是材料搭不配,那焊出来的效果就像是一锅煮坏的面条,糊成一团,真心让人头疼。
再说了,选择不锈钢和普通钢的厚度,简直就像选衣服,得合身才行。
太薄了怕不够坚固,太厚了又费劲,真是难倒了一片人。
然后,焊接方法也得考虑。
你可以用氩弧焊,也可以用埋弧焊,反正是各有千秋。
氩弧焊就像是在给钢板“美容”,焊接的过程轻柔细致,能确保美观;埋弧焊呢,就像开了外挂,速度快,适合大批量生产,省时省力。
不过,不管用哪种方法,都得注意焊接的温度,温度控制不好,焊缝就会像失去水分的干枯花瓣,脆弱不堪。
焊接前的准备工作可不能马虎。
得把接缝处的油污、锈蚀都清理干净,简直就是给焊接面洗个“美容院”。
一旦脏东西残留,焊接质量就像“瞎猫碰上死耗子”,难以保证。
就算你焊得再好,如果底子不牢靠,结果也是不敢恭维。
焊接时的姿势也很重要。
站得端正一点,像打篮球一样,手要稳,焊枪就得像自己的手臂一样自然。
太用力了,焊缝就可能出现裂纹;太轻松了,又可能焊不上。
简直是心有灵犀的默契配合,只有这样才能保证焊接的质量。
冷却的时候,也得小心翼翼。
这一步常常被人忽视,冷却得太快,焊缝就会收缩,出现裂纹,焊接效果就像白开水,没一点味道。
慢慢来,给它一点时间,就像是“慢工出细活”,结果往往会让你眼前一亮。
检查焊接质量也不能马虎。
要不然,万一焊缝有问题,后果可就大了。
检查的方式多种多样,肉眼看、超声波检测,样样都得上。
就像检查一次期末考试,分数不理想,得重新复习。
焊接后的检测,确保万无一失,才能放心使用。
Q345R+S30408复合钢板的焊接工艺组织严重脆化,塑性和韧性下降,甚至产生裂纹。
在复层焊接时,可能会造成焊缝严重稀释,降低其塑性及抗晶间腐蚀性能。
根据焊接实践经验:过渡层的焊材必须采用高铬、高镍不锈钢焊材,才能在正常焊接参数下得到双相的焊缝,避免大量马氏体组织的产生,防止产生焊接冷裂纹。
同时要严格控制焊接热输入,使碳钢或低合金钢基层一侧的熔深较浅,以减少焊缝金属的稀释和基层合金化。
总之,为防止出现上述两种不良后果,基层和复层的焊缝金属不能相互影响,在基层和复层材料之间必须采用过渡层的方法。
不锈钢复合板的焊接分三部分进行,基层的焊接、复层的焊接及过渡层的焊接。
基层的焊接和复层的焊接属于同种材料的焊接,工艺比较成熟;过渡层的焊接则是异种材料的焊接,是确保不锈钢复合板焊接质量的关键,也是复合板焊接难度较大的区域。
2焊接工艺2.1焊接材料的选择为提高生产效率,基层采用埋弧自动焊,考虑到复层与过渡层焊接厚度薄,手工电弧焊操作灵活、对母材稀释率小,故复层与过渡层均采用手工电弧焊焊接。
基层焊材可按强度选用,保证焊缝强度不低于母材;复层焊材按不锈钢选用,焊缝耐蚀性不低于母材,过渡层焊接一般选用铬镍当量高的奥氏体填充材料,以减少基层对过渡层焊缝的稀释作用。
为提高过渡焊缝的抗裂能力,最好使交界处焊缝具有一定的铁素体组织。
综上所述,结合异种钢焊接经验,基层Q345R钢板埋弧焊的焊丝为H10Mn2,焊剂为SJ101,基层施焊时预热温度不低于100℃,焊后不进行焊后热处理。
复层的焊条选用A102焊条,过渡层选用A302焊条,复层选用的焊接材料应保证熔敷金属的主要合金元素含量不低于复层母材标准规定的下限值。
本设备复层S*****之间采用手工焊,选用与之化学成分相近的A102。
过渡层的焊接选用25%Cr~13%Ni型焊条,以保证能补充基层对复层造成的稀释,为同时更好地保证焊接接头的防晶间腐蚀的要求,选用低碳的A302焊条。
不锈钢中厚板复合材料焊接工艺简介20世纪90年代以来,由于不锈钢复合钢板制造工艺的日臻完善,其价格逐步降低。
从而使不锈钢复合钢板的使用越来越广泛,冶金、水利、石油化工、核工业和食品工业等领域都有大量应用。
在压力容器建造中,不锈钢复合钢板被采用的逐渐增多。
不锈钢复合板的基层材料可以使用Q235B、16MnR、20R等各种普通碳素钢和专用钢。
覆层材料可以使用304、316L、1Cr13和双相不锈钢等各种牌号的不锈钢。
常用的是奥氏体不锈钢复合钢板。
一、不锈钢复合钢板的焊接特点不锈钢复合钢板焊接时,存在碳钢焊缝对不锈钢焊缝的稀释问题。
由于稀释作用,降低了不锈钢焊缝中的铬、镍含量,增加了不锈钢焊缝的含碳量。
所以不锈钢焊缝中容易形成硬而脆的马氏体组织。
从而降低了焊接接头的强度和韧性。
根据舍夫勒组织图和生产实践证明:过渡层的焊材必须采用高铬镍不锈钢焊材,才能在正常焊接参数下,得到双相组织的焊缝,避免了大量马氏体组织的产生,避免产生焊接冷裂纹。
但是,上述的结论是在小熔合比下总结出来的,原则上应控制焊缝的稀释率不大于30%,也就是说:合理设计焊接坡口和提高焊工的技术水平对于不锈钢复合钢板的焊接尤为重要。
二、合理设计焊接坡口焊接接头坡口形式的选择,除了应考虑其填充金属尽量少外,还应考虑复合钢板的焊接特点,保证复合层的耐腐蚀性能。
常用对接接头的坡口形式。
见(图一到图七)管板角接接头的坡口形式见(图八到图十)不锈钢复合钢板焊接的一般顺序应为:先焊基层焊缝,然后焊过渡层,最后焊复层焊缝。
图1按《焊接规程》的规定仅能单面施焊,焊接第一层时存易将基层母材熔人焊缝,影响焊接接头的抗腐蚀性并易产生冷裂纹。
另一方面,复层焊接接头被重复在敏感区加热,焊接接头易产生晶间腐蚀。
特殊情况下,能进行背面清根时,也可选用。
生产实践证明:过渡层的焊材必须采用高铬镍不锈钢焊材,才能在正常焊接参数下,得到双相组织的焊缝,避免了大量马氏体组织的产生,避免产生焊接冷裂纹。
不锈钢复合钢板的焊接工艺摘要:本文主要介绍了不锈钢复合钢板的对接,角接等形式的焊接。
前言:耐海水腐蚀的环保设备装置——海上平台、污水处理装置等既要求有强度保证,又要求具有耐腐蚀和使用寿命长的特征,因此使用碳钢与不锈钢复合板制作。
其碳钢一面保证其结构强度要求,不锈钢一面保证其耐腐蚀要求。
关键词:不锈钢复合钢板,CO2半自动气体保护焊一、施焊前的准备工作1、根据产品图纸要求用机械加工的方法在接头处,去除不锈钢复合层,对接焊缝需开合适的坡口。
详见下面典型节点图。
2、焊缝两侧各10-20mm宽度范围内作好清理工作,用钢丝刷或打磨的方法,去除氧化物、锈、油、水分等影响焊接质量的物质。
3、按产品图纸装配,在碳钢侧用CJ422,φ3.2mm焊条定位焊,定位焊焊工应具有有效的岗位操作证书,保证定位焊的质量,定位焊有效长度为25-30mm。
二、焊接过程1、不锈钢复合钢板对接缝的焊接工艺1.1基层碳钢焊接1.1.1采用埋弧自动焊的方法,正面焊一层,翻身后反面先用碳弧气刨方法清根,再封底焊一层。
焊接规范如下:位置焊丝焊剂焊丝直径电弧电压焊接电流焊接速度正面 H08A J431 φ5mm 31-33V 500-550A 44-46 cm/min反面 H08A J431 φ5mm 32-34V 580-620A 44-46 cm/min1.1.2焊后清渣,并打磨,要求详见下图。
1.1.3焊后用X射线抽样检查,抽样比例为10—20%,或用UT探伤检1.2过度层焊接采用CO2半自动气保焊方法,焊接一层,焊接规范选择如下:药芯焊丝TS-309(天泰)焊丝直径φ1.2(MM)电弧电压19-21V焊接电流130-150A过渡层焊后的截面如右图所示:1.3复层焊接采用CO2半自动气体保护焊的方法,焊接一层,焊接规范如下:药芯焊丝 TS-316L(天泰)焊丝直径φ1.2(MM)层间温度 150。
C复层焊后的截面图如下:1.1 焊后清理焊渣,并打磨光顺焊缝后外观检查。
不锈钢复合钢板焊接技术要求
不锈钢复合钢板焊接技术的要求包括以下几个方面:
1. 焊接材料选择:应当选择与被焊接的不锈钢复合钢板具有相似化学成分和机械性能的焊接材料。
2. 焊接设备选择:应当选择适用于不锈钢复合钢板焊接的设备,如TIG(氩弧焊)、MIG(气体金属弧焊)等。
3. 焊接工艺选择:应当选择适合不锈钢复合钢板的焊接工艺,如直流或交流焊接、直流直流配电焊接等。
4. 焊接电流和电压设置:应当根据不锈钢复合钢板的厚度和材质的不同,合理调整焊接电流和电压的设置,以确保焊接质量。
5. 预热温度和焊后热处理:应当根据不锈钢复合钢板的厚度,预热温度的设置有助于减轻焊接应力和熔池形成的裂纹,并且在焊接完成后可以进行适当的热处理,以消除残余应力。
6. 焊接速度和焊接顺序:应当控制焊接速度,避免熔池过大或过小。
同时,确定合适的焊接顺序,以保证焊缝质量。
7. 焊接环境条件:应当在清洁、无风、无露水的环境下进行焊接,以避免外界杂质对焊接质量的影响。
需要注意的是,不锈钢复合钢板焊接技术要求还随着具体的应
用领域、材料要求和工艺要求的不同而有所差异,上述仅为一般性的要求,具体应根据实际情况进行选择和调整。
复合钢板焊接工艺
复合钢板焊接这活儿挺讲究的,因为得把两种不同的钢材粘在一起,一边可能是普通的碳钢,另一边则是高级点的不锈钢。
为了焊得好,不裂开,不出现问题,得注意这么几件事:
选对焊条:得用专门的焊条,一种是焊基层的,一种是焊面上那层不锈钢的。
特别是两层交界的地方,要用特制的焊条,保证两种材料能紧密贴合,不会让底层的碳跑到上面去。
加热处理:焊之前和焊之后,有时候得给要焊的地方预热或者回火,这样能减少焊接时产生的内应力,防止裂纹出现。
焊接方式:常用的是手工电弧焊,但也有些高级设备,像气体保护焊,根据具体情况挑一个合适的。
温度控制:焊接时火候得掌握好,不能太热,不然不锈钢那边的防锈能力就没了,底层的形状也可能变形。
清理干净:每焊完一层,记得清理干净,别让杂质留在里面,这样下一层焊得更结实。
防止“串味”:得小心别让底层的碳跑到不锈钢层里,那样不锈钢就不那么耐腐蚀了。
焊后处理:焊完了,有时还得整个热处理一下,让钢材里的压力释放出来,质量更好。
检查验收:最后,得用专业的设备检查一遍,看看有没有焊漏或者瑕疵,确保万无一失。
总之,这活儿得细心,每一步都得按规矩来,才能焊出既美观又结实的复合钢板。
不锈复合钢板的焊接工艺不锈复合钢板是一种以碳钢为基体单面或双面整体连续地包覆0.1-20mm 不锈钢的两种金属高效节能资料。
其由较厚的珠光体钢(基层)和较薄的不锈钢(复层)复合轧制而成,基层多为碳钢或低合金钢,复层多为1CR18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti 、Cr23Ni28Mo3Cu3Ti 等奥氏体不锈钢,主要知足耐蚀性能等要求。
不锈钢复层往常是在容器里层,厚度一般只占总厚度的 10%~20%。
一、不锈复合钢板的焊接性不锈复合钢板基层和复层交界处的焊接属异种钢焊接,其焊接性主要取决于基层和复层的物理性能、化学成分、接头形式及填补金属种类。
焊接低碳钢(或低合金钢)与不锈钢的复合钢板时,简单产生高温结晶裂纹、延缓裂纹和脆化问题。
复合钢板焊接时,基层和复层应分开各自进行焊接,焊接中的主要问题在于基层与复层交接处的过渡层焊接。
1、奥氏系统复合钢板的焊接性(1)焊缝简单产生结晶裂纹:结晶裂纹是热裂纹的一种形式。
焊缝金属在结晶过程中冷却到固相线邻近的高温时,液态晶界在焊策应力作用下产生的裂纹。
(2)热影响区简单产生液化裂纹:复合钢焊接时,奥氏体钢热影响区因为受焊接热循环影响,低熔点杂质被融化,在焊策应力作用下产生液化裂纹。
2、铁素系统复合钢板的焊接性(1)焊缝简单产生结晶裂纹:焊接铁素体复合钢板时,焊缝金属产生结晶裂纹的原由、防备举措与焊接奥氏体复合钢板时同样。
(2)焊接接头易产生延缓裂纹:延缓裂纹是焊接接头冷却到室温并在一准时间后才出现的焊接冷裂纹,多产生在热影响区。
焊接铁素系统复合钢板产生延缓裂纹的影响要素有焊接接头区出现脆硬组织;焊缝金属中有显然的扩散氢齐集;焊接接头刚度大;有显然的焊接应力。
二、不锈复合钢板的焊接工艺规程(一)焊接资料的选择1、焊接资料采纳原则(1)复层资料的采纳应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层资料标准规定的下限值。
(2)过渡层的焊条宜选择 25%Cr-13%Ni型或 25%Cr-20%Ni型以增补基层对复层的稀释,对复层含钼的不锈钢复合板应采纳25%-13%Ni-Mo型焊条。
2、常用不锈钢复合板焊接资料可按表1-1 、1-2 选用。
(二)焊前准备1、下料不锈钢复合板的切割以及坡口加工尽量采纳机械加工方法,切割面应圆滑,采纳剪床切割时,复层应向上。
也能够采纳等离子切割,切割时复层向上,禁止将切割的熔渣落在复层上。
2、坡口加工及检查( 1)坡口形式和尺寸按图纸设计规定, 如设计未明确规定的,可参照图1-1 采纳。
(2)坡口采纳原则:保证焊接质量填补金属少,熔合比小,便于操作。
(3)坡口加工一般采纳机械方法制成。
若采纳等离子切割、气割等方法开制坡口则一定去除复材表面的氧化层。
(4)开完的坡口要进行外观检查,不得有裂纹和分层,不然应进行修理。
3、焊前清理坡口及其双侧各20mm范围内应用机械方法及有机溶剂进行表面清理,除去表面的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其余污物,复层距离坡口100mm范围内应涂防飞溅涂料。
4、焊件装置( 1)装置应以复层为基准,其错边量不得大于复层厚度的二分之一,且不大于2mm,关于复层厚度不一样时,按较小的复层厚度取错边量。
(2)定位焊应焊在基层母材上,且采纳与焊接基层金属同样的焊接资料。
手弧焊定位焊焊缝参照表 1-3 (δ 0 为基层厚度)。
(3)在装置过程中,谨慎在复层上焊接工卡具,工卡具应焊在基层一侧。
(4)复层一侧附件的焊接要切合设计图纸要求,当设计要求复层侧附件焊在基层金属上时,应先将复层部分剥开,采纳过渡层焊条将不锈钢托架焊在基层壳体上,焊缝表面采纳与焊复层同样的焊条进行焊接。
(三)焊接1、焊接方法基层的焊接介绍采纳手工电弧焊、埋弧焊及CO2气体保护焊。
复层和过渡层的焊接采纳钨极氩弧焊和手工电弧焊,也可采纳能保证焊接质量的其余焊接方法。
2、焊接程序焊接宜先焊基层,再焊过渡层,最后焊复层(如图 2-1 、2-2 所示)。
当条件遇到限制时,也可先焊复层,再焊过渡层和基层,在这类状况下,假如复合板厚度小于10mm,基层的焊接可直接采纳与过渡层同样的焊接资料,假如复合板厚度大于10mm,这时可适合加大过渡层的焊接厚度(过渡层的焊接厚度应大于或等于5mm),最后碳钢或低合金钢焊接基层。
(1)基层的焊接焊接基层焊道不得涉及和融化复材,先焊基材时,其焊道根部或表面应距复合界面1-2mm。
焊缝余高应切合相关标准的规定。
视基材厚度、钢种以及构造等要素,必需时可采用适合的预热办理。
( 2)过渡层的焊接焊接过渡层时,要在保证熔合优秀的前提下尽量减少基材金属的熔入量降低熔合比。
为此应采纳较小直径的焊条或焊丝以及较小的焊接线能量。
过渡层的厚度应不小于2mm。
( 3)复层的焊接在焊接复层时,要注意保护复层的表面,防备焊接飞溅物损害复层表面,不得在复层表面任意引弧、焊接卡兰、吊环及暂时支架等。
复层焊缝表面应尽可能与层表面保持平坦、光顺。
对接焊缝余高不大于15mm。
(四)焊后热办理1、退火办理:能够减小不锈复合钢表面的剩余应力,可是在不锈复合钢中,焊接接头的不锈钢一侧和碳钢一侧的物理化学和力学性能有很大差别,即奥氏体不锈钢的线膨胀系数比碳钢大得多,在退火后的冷却过程中会产生热应力,因此退火其实不可以达到完整除去不锈钢剩余拉伸应力的预期成效。
但在相当高的温度下退火时,因为焊缝金属在常温下的折服应力降低,使不锈钢部分的剩余拉伸应力有必定的降低。
此外,退火能够除去基层部分的剩余应力。
2、借助变形法除去应力:关于存在剩余拉伸应力的焊接构造件,从外面施加拉伸变形(以弹性变形的大小为限),则存在剩余拉伸应力的地方会惹起塑性变形而使剩余应力降低。
从实质成效看,经过应用变形法达到减少双层不锈复合钢容器上不锈钢部分的剩余应力是可行的。
3、喷丸办理:采纳喷丸办理双层复合钢的不锈钢部分,使资料表面造成剩余压缩应力,进而防备应力腐化裂纹的产生。
(五)焊接质量检测不锈钢复合板构件的焊接质量检测项目一般包含外观查验、无损探伤、力学性能试验、压力试验、晶间腐化偏向试验以及金相查验等,每个产品的查验项目应按产品设计图样和技术条件的规定履行,1、外观查验(1)焊缝成形优秀,尺寸应切合设计要求。
(2)焊缝及热影响区表面不得有气孔、夹渣、裂纹、弧坑等缺点。
( 3)当产品设计图样及技术条件无明确规准时,基层侧焊缝的咬边深度不得大于,咬边长度不得大于该焊缝全长的10%,且不得大于100mm。
复层一侧不得有咬边缺点。
2、当产品技术条件要求进行焊接工艺评定,或要求供给产品焊接试板的性能以及技术条件规准时,还要进行力学性能试验、焊缝的无损探伤、金相查验等。
三、不锈复合钢板焊接易出现的缺点及解决方法(一)资料自己缺点1、因为复层中的Cr 、Ni 元素部分被烧伤损和基层焊缝的稀释作用, 使焊缝中的Cr、 Ni 含量降低 , 增添复层焊缝的含碳量, 易致使复层焊缝中产生马氏体组织, 进而降低焊接接头的塑性和韧性 , 并影响复层焊缝耐腐化性。
马氏体组织易在焊接或设施运转中致使裂纹, 使接头过早无效。
2、基层焊接时易于融化不锈钢复层 , 使得合金元素掺入而致使碳钢基层焊缝金属严重硬化和脆化 , 使过渡层硬化带的厚度可达 2.5mm,该硬化带对冷裂纹极为敏感并易于产生裂纹。
3、因为不锈钢复层拥有低的热导率( 仅为基层的1/2) 和较大的线膨胀系数( 基层的倍), 因此焊接过渡层时会产生较大焊接变形及应力, 致使焊接裂纹的产生。
(二)制作加工过程中裂纹产生的状况1、筒体冷加工过程纵缝出现裂纹: 在某厂汽提塔的筒系统造中( 筒体直径800mm,板厚10+3mm,材质 16MnR+316L)坡口型式采纳剥离复层的方法 , 纵缝在基层和过渡层焊接达成后 ,在三辊滚板机进行筒体矫圆后, 纵缝外侧热影响区有肉眼可见的裂纹, 并且大多数集中在筒体的两头。
2、封头拼接焊缝冷成形加工时焊缝出现裂纹: 某厂拜托制造减压塔, 其封头采纳旋压成型, 规格为直径 3200mm,板厚 12+3mm,设计材质 16MnR+405,胚猜中由三块板拼接而成 , 此中 2 块弓形板 , 共 2 道拼接焊缝。
将基层、过渡层、复层焊接达成后进行 RT 查验和表面浸透查验 , 合格后进行旋压成型 , 成型后经复验发现焊缝双侧热影响区和封头凑近边沿处出现了许多的裂纹。
3、焊后焊缝表面出现裂纹: 在复合板设施的制造过程中, 在基层和过渡层焊完后进行射线查验和浸透查验, 对过渡层和复层表面浸透查验经常出现裂纹。
61、对筒体矫圆前采纳的制造工艺流程为: 坡口加工→纵缝拼接→基层焊接→基层射线检验→堆焊过渡层→表面浸透查验→堆焊复层→检测→矫圆成型→检测, 这样既可方便基层返修, 又可防备过渡层漏检 , 还可以保证复层的表面质量 , 所有焊接工作所有达成并将复层焊缝磨平后进行机械矫圆。
2、封头拼接焊缝 , 焊接时要求用小规范电流 , 迅速焊 , 以减少焊缝内应力 , 焊缝查验合格后, 施压前依据不一样的基层和复层组合的钢板 , 采纳边加热边旋压的方法 , 以减少塑性变形时的应力急剧增添状况。
3、坡口建议采纳下列图 3 所示的坡口型式 ,A 合用于板厚 (8 ~12)+3mm 的材质 ,B 合用于(12 ~ 24)+3mm 的材质 , 图 A 坡口型式填补了惯例坡口型式在焊接基层过程中, 简单将熔敷金属融化在复层上, 进而造成复层焊缝根部的含碳量增添, 脆性提升 , 简单产生裂纹,最重点的是不利焊缝的返修且焊工不易操作的弊端。
图 A将基层金属联合面向下开出 1.5 ~深,3~ 5mm宽的槽,形成一个台阶,可将基层焊缝金属焊至与台阶平齐,长处是有益于保证基层焊缝高度,焊接过渡层时,不易损害复层,有益于保证复层的焊接质量,可在基层焊接工作达成时进行探伤查验,便于返修,但检测成真相对照较高,焊接工作量大,工序多。
根源:摘自网络。