2205、Q235B双向不锈钢复合板焊接工艺(网上资料)
- 格式:docx
- 大小:19.17 KB
- 文档页数:3
双相不锈钢2205及焊接技术双相不锈钢2205双相不锈钢2205由瑞典AvestaPolarit公司生产,商业牌号是2205CodePlusTow,已纳入ASTM和ASME的A240和A480中,UNS编号为S32205,属于第二代双相不锈钢。
2205CodePlusTow与UNS编号为S31803的同种双相不锈钢2205有所不同,它提高了氮含量的下限,并通过有害金属相析出测试。
2205CodePlusTow具有更高的强度、耐蚀性和焊后冶金稳定性,焊接接头易于获得平衡的两相组织,高氮含量更有效抑制有害金属相的析出,这对焊接是非常有利的。
1 材料特性1.1 成分特点第二代双相不锈钢一般称为标准双相不锈钢,成分特点是超低碳、含氮,其典型成分为22%Cr+5%Ni+0.17%N(见表1)。
与第一代双相不锈钢相比,2205进一步提高氮含量,增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。
氮是强烈的奥氏体形成元素,加入到双相不锈钢中,既提高钢的强度且不显著损伤钢的塑韧性,又能抑制碳化物析出和延缓σ相形成。
1.2 组织特点双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占半数(双相不锈钢2205铁素体含量应为30%~55%,典型值是45%左右),兼有两相组织特征,见图1。
它保留了铁素体不锈钢导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点;又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。
图1 2205DSS 板材典型显微组织1.3 性能特点在性能上的突出表现是屈服强度高和耐应力腐蚀。
双相不锈钢比奥氏体不锈钢的屈服强度高近1倍,同样的压力等级条件下,可以节约材料。
比奥氏体不锈钢的线性热膨胀系数低,与低碳钢接近。
使得双相不锈钢与碳钢的连接较为合适,这有很大的工程意义。
锻压及冷冲成型性不如奥氏体不锈钢。
双相不锈钢2205的机械性能见表2。
2 焊接性双相不锈钢2205具有良好的焊接性,焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小。
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊
接工艺
简介
本文档旨在探讨2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺。
我们将介绍该复合板的特性、焊接的必要性以及实施焊接的具体步骤和注意事项。
复合板特性
2205+Q235B双相不锈钢复合板由高强度双相不锈钢2205和低碳结构钢Q235B组成。
该复合板具有以下特性:
- 高强度和良好的韧性
- 优异的耐腐蚀性能
- 良好的焊接性能
焊接的必要性
搭接焊接是将两块复合板连接在一起形成更大尺寸的板材的常用方法。
在某些工程中,需要使用2205+Q235B双相不锈钢复合板的大尺寸板材,因此搭接焊接是必要的。
焊接步骤和注意事项
为了保证焊接质量和连接强度,以下是实施2205+Q235B双相不锈钢复合板搭接焊接的步骤和注意事项:
1. 确保焊接区域的清洁,并去除可能影响焊接质量的杂质和污染物。
2. 使用适当的焊接工艺和设备,如TIG(钨极氩弧焊)焊接。
3. 控制焊接参数,如电流、电压和焊接速度,以确保合适的焊接质量。
4. 确保合适的焊接温度范围,避免过高的温度导致结构变形或缺陷。
5. 在焊接完成后,进行焊缝检测和质量评估,以确保焊接质量符合标准要求。
结论
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺是实现大尺寸板材的常用方法。
通过遵循适当的焊接步骤和注意事项,可以保证焊接质量和连接强度。
为了获得最佳结果,建议在实施焊接前进行合适的焊接试验并遵循相关的标准和规范。
2205双相钢焊接工艺引言:2205双相钢是一种具有优异耐蚀性和高强度的材料,广泛应用于海洋工程、化工设备、石油和天然气工业等领域。
而焊接作为连接2205双相钢的关键工艺,其质量直接影响到结构的可靠性和使用寿命。
因此,研究和优化2205双相钢焊接工艺具有重要意义。
一、2205双相钢的特性2205双相钢是一种由奥氏体和铁素体组成的双相不锈钢。
奥氏体具有良好的延展性和塑性,而铁素体则具有较高的强度和耐蚀性。
2205双相钢的独特组织结构赋予了其较高的屈服强度和抗应力腐蚀性能。
二、2205双相钢焊接工艺的研究现状针对2205双相钢的焊接工艺研究已取得了一定的进展。
主要包括焊接参数的优化、焊接热循环对组织和性能的影响等方面。
通过研究,可以得到合适的焊接工艺参数,保证焊接接头的质量。
三、2205双相钢焊接工艺的影响因素1. 焊接电流和电压:电流和电压是影响焊接过程中电弧稳定性和熔深的重要参数。
合理选择电流和电压可以控制热输入和熔深,从而确保焊接接头的性能。
2. 焊接速度:焊接速度对焊缝形态和组织性能有重要影响。
过快的焊接速度会导致焊缝不完全熔透,从而影响接头的强度和耐蚀性。
3. 焊接气体保护:选择合适的保护气体可以有效避免氧化和夹杂物的产生,提高焊缝的质量。
4. 间隙控制:合理控制焊接接头间隙可以避免焊缝的过量加热和裂纹的产生,提高焊接接头的强度和耐蚀性。
四、2205双相钢焊接工艺的优化方法1. 焊接参数优化:通过实验和数值模拟相结合的方法,确定合理的焊接参数,以获得最佳的焊接接头质量。
2. 焊接热循环控制:通过控制焊接过程中的热输入和冷却速率,调控组织的形成和相变行为,提高焊接接头的性能。
3. 接头准备:保证接头的几何形状和表面质量,预防焊接缺陷的产生。
4. 焊接序列:合理安排焊接序列,避免热输入集中和应力集中,减少裂纹和变形的发生。
五、2205双相钢焊接工艺的应用展望随着2205双相钢在工程领域的广泛应用,对其焊接工艺的研究和优化将会得到更多的关注。
2205不锈钢的焊接工艺2205不锈钢是一种新型的不锈钢材料,因为它所具有的优异的性能而被广大用户所喜爱,它在应用领域上不断地摸索前进,使得已经在其同行业有了一定的地位,既如此,它的质量问题就成为了我们比较关注的问题,质量问题的考量可以从两面入手,一个是其材质问题,另一个就是其焊接工艺方面,那么今天阐述一下其焊接有哪些工艺。
1)焊前准备采用机加工制备试板坡口,用不锈钢专用砂轮片打磨坡口及坡口两侧各30mm范围,并用丙酮清洗,以除去氧化膜、油污。
2)焊接方法一般的焊接方法,如焊条电弧焊、钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊埋弧焊等,都可用于双相不锈钢的焊接。
3)焊材的选择对于焊条电弧焊,根据耐腐蚀性,接头韧性的要求即焊接位置,可选用酸性或碱性焊条。
4)焊接工艺参数的选择焊接线能量太大或太小都不好,一般控制在0.5~2.5kJ/cm范围,其具体大小要根据焊件厚度选择。
5)焊接熔池及背面的保护气体保护焊时保护气体中加氮可以提高焊缝的耐蚀性。
有效的背面气体保护是保证焊接质量的前提,保护气体的纯度应满足工艺要求,应采取有效的背面保护工装,开始焊接时要对焊缝背面的氧含量进行检测,满足工艺要求后才能开始焊接。
6)定位焊缝定位焊缝焊接时,如果长度过短,焊接未建立起平衡过程即结束,焊缝冷却会很快,可能导致铁素体含量过高、低韧性并因氮化物析出而降低耐腐蚀性能。
因此,如采用定位焊,对定位焊缝的最短长度应进行规定,且应采用较大热输入规范参数。
7)焊接过程材料的保护材料表面的弧击和起弧,是一个瞬间的高温过程,冷却速度很快,表面显微组织中铁素体含量很高,这种组织对裂纹和腐蚀很敏感,应尽力避免,如果产生必须用细砂轮打磨去除。
现场焊接过程中材料的保护非常重要,应避免碳钢、铜、低熔点金属或其它杂质对不锈钢的污染,可能情况下,不锈钢和碳钢管应分开存放和焊接。
焊接和切割过程中应采取措施防止飞溅、弧击、渗碳、局部过热等。
以上简单的介绍不知道您了解了没有,焊接工艺的要求还得需要焊接人员具有更加专业的焊接经验和知识才可以,在焊接的过程中,一定要对每个方面都要特别关注,以免在焊接中出现不必要的问题。
2205双相不锈钢的焊接不锈钢焊接易出现的缺陷:焊缝区的腐蚀:为防止其发生晶间腐蚀,首先要控制焊缝金属的化学成分。
主要是降低含碳量和添加足够的TI或NB;其次是控制焊缝隙的组织状态——即金相组织。
敏化区腐蚀:是指热影响区是峰值温度处于敏化温度区间内所发生的腐蚀。
刀状腐蚀:只出现在TI或NB类18-8的焊接接头中,并一定是发生器在紧邻焊缝过热区中。
焊接采取的措施:1.合理的选用焊材。
2.控制焊接的输入热能。
3.调整焊接程序。
4.缩短焊接电弧(焊接时尽量不要摆动防止合金元素烧损)5.合理调整焊缝位置在制定焊接参数时要考虑保证输入热在600~18000J/cm内,输入热的计算(J/cm)=电流(A)*电压(V)/焊接速度(cm/min)焊接层数焊条牌号规格D/mm电流I/A电压U/V速度Vcm/min极性1AVESTA2205AC/DC 3.2100~11023~259~11直流反接2AVESTA2205AC/DC 3.2100~11023~259~11直流反接清根AVESTA2205AC/DC 3.2100~11023~259~11直流反接根据标准节点法(ASTME562)对焊缝及执热影响区进行α相数测定。
焊接A体不锈钢与双相不锈钢的区别:不同点:焊接A不锈钢时要适当增加δ相的数量:打乱A的柱状结晶方向,从而避免产生贫Cr区贯穿于晶粒之间;δ相富Cr,而Cr在δ相中容易扩散,碳化铬在δ相内部边缘沉淀,由于供Cr条件好,不会在A晶粒间形成贫Cr层。
所以增加δ相有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀能力。
在焊接双相不锈钢时要控制δ相的数量:由于双相不锈钢中δ相较多,如不控制其含量则会产生σ相脆化现象和δ相选择性腐蚀。
不锈钢焊接后:热影响区会出现敏化腐蚀,要控制输入热量,故最后一道焊缝要求焊接输入量要小、且安排在不与介质接触的一面。
双相不锈钢焊接后:要防止晶粒粗化和单相铁素体化。
故最后一道焊缝为了防止晶粒粗化及单相铁素体化,安排在与介质接触的一面。
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。
2205双相不锈钢复合板涂装工艺摘要本文介绍了2205双相不锈钢复合板的涂装工艺。
通过对该工艺的研究和实践,可以提高2205双相不锈钢复合板的表面质量和耐蚀性,满足不同领域的需求。
引言2205双相不锈钢复合板具有良好的耐蚀性、高强度和优良的焊接性能,广泛应用于石油化工、海洋开发、航空航天等领域。
然而,其表面涂层的选择和施工工艺对其性能有着重要影响。
涂装材料选择选择适合2205双相不锈钢复合板的涂装材料是关键。
常用的涂装材料包括有机硅涂料、氟碳涂料和聚合物涂料。
根据不同使用环境和需求确定合适的涂装材料,以确保涂层的耐久性和保护效果。
涂装工艺步骤涂装工艺步骤如下:1. 表面处理:首先对2205双相不锈钢复合板进行表面清洗和除油处理,以去除污垢和杂质,为涂层的附着提供良好的基础。
2. 底涂施工:选择适合的底涂材料,均匀涂布在2205双相不锈钢复合板表面,形成坚固的底涂层,提高附着力和涂层的耐久性。
3. 面漆施工:在底涂层完全干燥后,选择合适的面漆材料,通过喷涂、滚涂或浸涂等方式涂布在底涂层上,形成光滑、均匀的面漆层。
4. 固化:将涂装好的2205双相不锈钢复合板进行固化处理,使涂层与基材表面结合牢固,提高耐久性和抗腐蚀性。
5. 检验和包装:对涂装好的2205双相不锈钢复合板进行质量检验,确保涂层质量符合要求;然后进行包装,以保护涂层免受外界环境影响。
结论通过合理选择涂装材料和采用适当的涂装工艺步骤,可以提高2205双相不锈钢复合板的表面质量和耐蚀性。
此工艺可满足不同领域对2205双相不锈钢复合板的需求,并具有实际应用前景。
2205双相不锈钢焊接和焊后热处理⼯艺2205双相不锈钢焊接和焊后热处理⼯艺研究摘要:采⽤了等离⼦弧焊(PAW)打底+钨极氩弧焊(TIG)盖⾯和等离⼦弧焊(PAW)打底+熔化极氩弧焊(MIG)盖⾯两种焊接⼯艺焊接2205双相不锈钢,并对焊接接头进⾏了固溶处理,对采⽤两种焊接⼯艺的焊件进⾏⾦相组织、铁素体-奥⽒体两相⽐例、⼒学性能以及耐点腐蚀性检测。
结果表明,两种焊接⼯艺都可以保证焊接接头的各项性能均能满⾜技术要求,TIG焊盖⾯的焊接接头铁素体含量低于MIG 焊盖⾯,且冲击韧性也于优于MIG焊盖⾯,⽽MIG焊盖⾯的焊接接头的耐点腐蚀性能优于TIG焊盖⾯。
关键词:2205双相不锈钢TIG焊MIG焊⼒学性能点腐蚀⼀、引⾔双相不锈钢是由奥⽒体和铁素体两相组成,当两相⽐例约为50%时,双相不锈钢将奥⽒体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所有的较⾼强度和耐氯化物应⼒腐蚀性能结合在⼀起,使其兼具奥⽒体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。
2205双相不锈钢是20世纪70年代⾸先由瑞典研制成功,材料牌号为SAF2205,属于第⼆代双相不锈钢。
中国在80年代初开始研究相当SAF2205的00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢,它是⼀种典型的含N、超低碳、双相铁素体—奥⽒体不锈钢,它具有较⾼的屈服强度(为奥⽒体不锈钢的⼆倍)及良好的塑性,有良好的低温冲击性能,优良的耐应⼒腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀性能;与奥⽒体不锈钢相⽐,具有导热系数⼤、线膨胀系数⼩、可焊性好、热裂倾向⼩、钢中含镍量较⼩、价格相对便宜等优点,使其⼴泛应⽤于化⼯、⽯油能源及海洋等领域,是⽬前应⽤最普遍的双相不锈钢材料。
本实验分别采⽤了两种不同焊接⽅法进⾏对⽐,在焊后对焊接接送进⾏了热处理,研究了焊接和热影响区组织及性能变化和奥⽒体-铁素体相⽐例对其的影响。
⼆、实验材料和实验⽅法1、实验材料实验采⽤太原钢铁公司⽣的2205双相不锈钢,其化学成分和⼒学性能如表1和表2所⽰。
2205双相不锈钢的焊接工艺规程1 绪论随着工业技术的日益发展,一般奥氏体不锈钢难以满足应力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。
为此,冶金工作者进行了大量研究,研制出奥氏体—铁素体型不锈钢,即双相不锈钢。
传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足,尤其是应力腐蚀引起的断裂,其危害性极大。
双相不锈钢是近二十年来开发的新钢种。
通过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50%,从而将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,一般量少相的含量也需要达到30%。
在含C较低的情况下,Cr含量在18%-28%,Ni含量在3%-10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速,80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。
上世纪30年代就已在瑞典的试验室中研制出双相不锈钢(3RE60、Uranus50等),但是双相不锈钢真正产业化还是在上世纪60年代以后,其发展经历了3代历程。
1.1 我国双相不锈钢的应用双相不锈钢是根据石油化工中强酸强碱造成的局部点蚀、应力腐蚀以及孔穴式腐蚀现象,一般不锈钢难以胜任的容器、管道以及零部件等而研制的,但由于双相不锈钢除具有很强的各类抗腐蚀性能之外,还具有很好的强度和韧性,为此,在一般民用工程和能源交通方面也逐步得到越来越多的应用,如桥梁、飞机、船舶、汽车以及沿海城市和化工区的装饰建筑等。
1 要求1.1 材料1.1.1 用于制造压力容器的不锈钢复合钢板材料及焊材应符合相应的国家标准或行业标准的规定,并具有材料制造厂的质量证明书。
采用国外材料时,应符合《压力容器安全技术监察规程》第22条的规定。
1.1.2 用于主要受压元件的材料,其复验要求应符合《压力容器安全技术监察规程》第61条的规定。
1.1.3不锈钢复合钢板的使用范围应符合GB150的规定。
1.1.4材料不得有分层,表面不允许有裂纹、结疤等缺陷。
用于制造有表面粗糙度要求的设备的不锈钢复合钢板板,需经80~100号砂头抛光后,再检查表面质量。
经酸洗供应的材料表面不允许有氧化皮和过酸洗现象。
1.1.5不锈钢复合钢板应按牌号、规格和炉批号分类存放,并作明确标志。
与碳钢等原材料有严格的隔离措施。
1.1.6 不锈钢复合钢板材料上应有清晰的入库标记。
该标记和1.1.6条规定的标志应采用无氯、无硫记号笔书写,不得采用油漆等有污染的物料书写,不得在与介质接触的表面打钢印。
1.1.7 焊接材料应按种类、牌号、批次、入库时间分类放置于干燥、通风良好的室内,一般应放在离地约200~500mm 以上的架子上。
室内应整洁,不允许放置有害气体和腐蚀性介质。
并应建立严格的验收、保管、烘干、发放和回收制度。
1.1.8 钢板吊运时,要防止钢板变形。
钢丝绳要加护套,以防损伤材料表面。
1.2 制造环境1.2.1 不锈钢复合钢板压力容器的制造应有独立、封闭的生产车间或专用场地,应与碳钢制产品严格隔离。
不锈钢复合钢板压力容器如附有碳钢零部件,其碳钢零部件的制造场地应与不锈钢复合钢板件分开。
1.2.2 为了防止铁离子和其它有害杂质的污染,不锈钢复合钢板压力容器生产场地必须保持清洁、干燥、地面应铺设橡胶或木质垫板。
零部件半成品、成品的堆放需配有木质堆放架。
1.2.3 不锈钢复合钢板压力容器在制造过程中应使用专用滚轮架(如滚轮衬有橡胶等)、吊夹具及其它工艺设备。
起吊容器或零部件的吊缆宜采用绳制吊缆或柔性材料(橡胶、塑料等)铠装的金属吊缆。
中国石油集团的下属单位海南福山油田计量站集输管道工程建设中,设计单位在站场设计中使用了很多的新材料。
最有代表性的是2205双相不锈钢复合钢板在容器中的使用。
容器用钢板主要规格为: (3+12)m m、(3+16)mm、(3+20)m m的2205+16MnR不锈钢复合钢板。
海南福山油田计量站是中石化集团河南油田生产压力容器的专业厂家,具有A R2、A R3的容器生产和施工资质。
但是对2205双相不锈钢复合钢板的使用还是第一次,即常说的三新产品生产新材料、新技术、新工艺。
我就容器生产着重对使用(3+16)m m/2205+16MnR 不锈钢复合钢板的容器焊接过程做介绍。
12205双相不锈钢复合钢板的简介1.1性能特点2205双相不锈钢复合钢板是以双相不锈钢为复层的复合钢板。
其基层选用了16MnR钢板,这种钢板强度和刚度好,价格便宜;复层选用2205双相不锈钢板来满足耐腐蚀性,是在奥氏体不锈钢的基础上提高铬的含量及加入其他铁素体形成元素而形成的一种优良的不锈钢,在固溶组织中铁素体与奥氏体相的体积各占50%左右。
双相不锈钢具有良好的韧性、强度和可焊接性。
由于钢中Cr与Ni 的当量比值适当,在高温加热后仍然保留有较大的又可使二次奥氏体组织在冷却中生成,结果钢中奥氏体相当量不低30%-40%,因而具有良好的耐腐蚀性。
双相不锈钢比奥氏体不锈钢的屈服强度高近1倍,同样的压力等级条件下,可以节约材料。
热膨胀系数低,与低碳钢接近,使双相不锈钢与碳钢的连接较为合适,其使用性能优良。
与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢具有导热性能好的优点,因此不会产生很大的残余应力,具有更高的抵抗热裂纹的能力,故双相不锈钢可以采用大线能量焊接,最大的层间温度在150℃。
具有良好的焊接性,焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都小。
通常焊前不预热,焊后不热处理,由于有较高的氧含量,热影响区的单相铁素体化倾向较小。
焊接的主要问题不在焊缝,而在热影响区,因为在焊接热循环作用下,热影响区处于快冷非平衡态,冷却后总要保留更多的铁素体,从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹的敏感性。
双相不锈钢2205的焊接工艺摘要:近年来铁素体-奥氏体双相不锈钢的应用不断拓展,与传统的奥氏体不锈钢相比,铁素体-奥氏体双相不锈钢既拥有优良的耐腐蚀性能又拥有良好的力学性能,在性能方面具有较为明显的优势。
针对某海水淡化装置项目应用的双相不锈钢2205板材,选定了适用的焊接材料E2209-16,并对其焊接工艺特点进行了分析,最后通过焊接工艺试验进行了有效的验证。
关键词:双相不锈钢;2205;奥氏体不锈钢;焊接;焊接工艺评定引言:铁素体-奥氏体双相不锈钢的室温微观组织含有大约一半铁素体组织和一半奥氏体组织,因此既拥有优良的耐腐蚀性能又拥有良好的力学性能,作为一种焊接性能优异的不锈钢材料,自上世纪八十年代以来得以迅速开发和不断应用。
2205是当前应用较为广泛的一种双相不锈钢,烟气脱硫、海水淡化、建筑施工等诸多领域替代奥氏体不锈钢[1]。
一、性能优势某海水淡化装置项目按照美国标准进行设计和建造,相关部件需要大量使用不锈钢材料,其中与海水接触的水箱部件采用ASTM A240 2205双相不锈钢板拼接焊制而成。
将同样采用ASTM A240标准的双相不锈钢板2205与奥氏体不锈钢板304L、316L的化学成分列于表1当中。
运用ASTM A240采纳的耐点蚀当量计算公式可对其耐腐蚀能力进行对比。
按照耐点蚀当量PRE=Cr%+3.3×Mo%+16×N%,表1种的名义化学成分取中间值计算可知,2205通过添加Mo元素,增加N元素含量,增强了耐点蚀性能,PRE值远超304L和316L,可应用于更为苛刻的腐蚀环境。
与此同时,304L和316L的抗拉强度和屈服强度均为485 MPa和170 MPa,而2205的抗拉强度和屈服强度分别为655MPa和450MPa,在相同的强度要求下,可以采用较薄的壁厚设计。
表1 2205与奥氏体不锈钢化学成分和PRE对比二、焊材选择在水箱部件拼接焊制的过程中,需要对双相不锈钢2205板材进行焊接,并且存在双相不锈钢2205板材与奥氏体不锈钢316L板材之间的焊接接头。
2205双相不锈钢复合板的焊接工艺
张智
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2013(000)018
【摘要】本文分析了2205双相不锈钢复合板的材料特性和焊接性,施工前对该种材质的板材进行了焊接工艺评定,确定了其焊接工艺。
在实际施焊过程中,通过严格执行焊接工艺,既保证了焊接质量,又提高了焊接效率,满足了设计、规范和建设单位要求。
【总页数】3页(P289-290,293)
【作者】张智
【作者单位】中国化学工程第十六建设有限公司第八工程公司湖北宜昌 443000【正文语种】中文
【相关文献】
1.2205双相不锈钢/Q345低合金钢爆炸复合板的组织与力学性能
2.2205双相不锈钢-低碳钢爆炸复合板的热处理
3.2205双相不锈钢复合板爆炸-轧制工艺研制
4.2205双相不锈钢/16MnR爆炸复合板界面的微观组织
5.2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
为防止飞溅破坏复层表面,焊接前应涂白垩粉予以保护,复层焊接时应尽量采用快速焊。
3)焊接注意事项
a.不得用碳钢焊材、低合金钢焊材在复层母材、过渡焊缝和复层焊缝上施焊。
b.过渡焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材和复层母材,且应盖满基层焊缝和基层母材。
c.过渡层焊缝在复层侧距材质分界线距离宜为0.5-1.5mm,在基层侧距材质分界线距离宜为1.5-2.5mm。
d.基材的焊接
焊接基材时,其焊道不得触及和熔化母材。
先焊基材时,其焊道根部或表面,应距复合界面1-2mm。
e.过渡层的焊接
焊接过渡层时,要在保证熔合良好的前提下,尽量减少基材金属的熔入量,即降低熔合比。
为此,应采用较小直径的焊条及较小的焊接线能量,过渡层的厚度应不小于2mm。
f.复材的焊接
复材焊缝表面,应尽可能与复材表面保持平整、光顺。
对接焊缝的余高,应不大于1.5mm。
角焊缝的凹凸度及焊脚高度,应符合设计规定。
g.复材的表面质量保护
在施工过程中,应注意保护复材的表面质量。
在卷板、校圆时,应将滚轴表面清理干净,去除锈、毛刺并修磨平整,对上滚筒应进行软保护;卷板时,复层应朝上;不得用铁锤锤击复材表面;要防止焊接飞溅物损伤复材表面;不得在复材表面随意引弧、焊接卡具、吊环及临时支架等。
焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飞溅物及其它污物。
必要时应对焊缝进行局部修整。
h.纵缝(不包括封头拼缝)两端过渡层留30-50mm不焊,等环焊缝基层焊完后和环焊缝的过渡层一起焊接后焊;复层焊缝两端留60-100mm不焊,等环焊缝基层和过渡层焊完后与环焊缝的复层一起焊接或先于环焊缝的复层焊接,但注意不要焊成了十字焊缝。
i.焊接过渡层和复层时先焊两侧,再焊中间焊道,两相临焊道之间重叠1/3~1/2,但应注意焊条摆动的幅度不要太大,摆动幅度一般为焊条直径的0.5~1.0倍;复层焊缝表面应平滑,焊道凹陷深度不大于1.5mm,焊缝金属与母材应平缓过渡,不能形成台阶。
对不符合要求的焊缝可以用小直径焊条补焊再用砂轮修磨。
4.7焊接注意事项:
a.气象管理
1)现场作业,氩弧焊时风速≥2m/s,手工电弧焊时风速≥8m/s应采取防风措施。
2)焊接电弧1米范围内的相对湿度>90%,室外作业在下雨时应停止施焊。
3)当母材表面潮湿,或下雨、刮风期间,焊工及焊件无保护措施时,不应进行焊接。
b.焊工代号管理
1)参与本工程施工的焊工进行统一编号,代号一经确定,在施工过程中不再变动,一名人员离岗后,与其对应的代号即相应空缺。
2)焊工将本人焊口焊完后应进行清理,经自检合格后在焊缝附近用记号笔作上永久性标记。
c.为防止合金元素的氧化和烧损,降低焊接残余应力,避免产生晶间腐蚀,同时防止热裂纹的产生,在保证焊透和熔合良好的条件下,应适当选用小电流、短电弧、快焊速、窄焊道和多层多道焊工艺,并应控制层间温度不超过100℃。
d.施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量,收弧时应将弧坑填满。
多层焊的层间接头应错开。
e.焊接时注意焊接顺序,尽量采用对称焊接。
f.焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飞溅物及其它污物。
必要时应对焊缝进行局部修整。
g.铁素体测量:为确保焊缝中铁素体的含量符合设计要求和规范规定,每焊完一层,我们用德国菲希尔公司生产的MP-30铁素体含量测定仪,对焊缝的铁素体含量进行测量,测定的铁素体含量均在45-55%之间,结果表明,焊缝的双相比例是合格的。
4.8外观检查
外观检查采用目视或4-10倍放大镜检查,检查率为100%。
焊缝外形和几何尺寸应符合设计规定。
焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、未焊透、未熔合、弧坑、夹渣、飞溅物等缺陷;因属于不锈钢,焊缝不允许有咬边。
对接焊缝的余高不超过1.5mm。
角焊缝的焊脚尺寸应为组对接头中较薄件的厚度,焊缝与母材应圆滑过渡。
4.9酸洗钝化
焊缝表面清理后,对焊缝复层表面,应进行酸洗钝化。
4.10内部质量检查
焊缝内部质量检测方法、比例及合格级别,执行设计文件规定。
对焊缝无损检验发现的缺陷,应分析原因消除缺陷后再进行补焊,并对补焊处用原规定的方法进行检验;焊缝返修应采用与正式焊接相同的焊接材料及工艺。
返修后的焊缝应修磨成与原焊缝基本一致,并按原无损检测要求检验。
当同一部位的返修次数超过两次时,应制订返修措施,并经焊接技术负责人审批后方可进行返修。
对规定进行局部无损检验的焊缝,当发现不允许缺陷时,应进一步用原规定的方法进行扩大检验。
按建设单位要求,本工程采用射线探伤进行随机抽检,检测比例为20%,评定要求为JB/T4730.3-2005Ⅱ级,一次合格率100%。
5、结论
本文分析了2205双相不锈钢复合板的焊接性,通过焊接工艺评定,制定了焊接工艺,并将该工艺成功应用于江西盐矿技改扩建项目非标设备制作的组焊中,效果良好。
实践表明,制定的2205双相不锈钢复合板的焊接工艺适当,焊接质量优良,既有力地保证了工期,提升了公司的形象,又为继续承接同类工程打下了坚实的基础。