带极埋弧堆焊eq309l的焊接工艺和接头性能

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1、带极埋弧堆焊EQ309L的焊接工艺和接头性能　　摘要：为了研究堆焊单一E309L熔敷金属的焊接工艺和接头性能，采用埋弧焊（SAW）在14Cr1MoR基体上堆焊一层EQ309L焊带，焊接过程中严格控制焊接热输入和采用有效的消应力退火热处理制度，保证堆焊层顺利通过无损检测以及弯曲、化学、铁素体数量、硬度试验、金相组织分析和晶间腐蚀等理化性能检测。结果表明，采用埋弧焊（SAW）堆焊单层EQ309L时堆焊层的塑韧性能满足要求，晶间腐蚀试验合格，可以用在压力容器的表面堆焊中。　　关键词：带极埋弧堆焊；E30

2、9L；接头性能　　中?D分类号：TG455　　Abstract：InordertostudytheweldingprocessandmechanicalpropertiesofsurfacingweldingE309L，surfacingonelayerEQ309Lstripelectrodeon14Cr1MoRbasemetalusingthesubmergedarcwelding（SAW），strictlycontroltheweldingheatinputandadopteffectivep

3、ostweldheattreatmenttimeintheweldingprocess.Theabovemeasuresensurethattheresultsofnondestructiveexamination，bending，chemicalcompositiontests，hardnesstests，metallographicexaminationandintergranularcorrosiontestarequalified.Thetestresultsshowthattheplas

4、ticityandductilityofsurfacingonelayerEQ309LstripelectrodeusingtheSAWmeettherequirements，theresultsofintergranularcorrosiontestarequalified，theweldingprocesscouldbeappliedinthesurfacingweldingofpressurevessel.　　Keywords：bandelectrodesubmergedarcsurfaci

5、ng；E309L；mechanicalproperties　　0前言　　很多石化容器、核能设备等厚壁压力容器由于在高温、高压的环境下运行，同时还受介质的腐蚀作用，一般从成本等方面考虑设计要求在容器内壁堆焊不锈钢复层。根据腐蚀介质的工作温度和腐蚀特性以及抗裂因素，常见的不锈钢复层搭配有309L/308L、309L/316L和309L/347，其中堆焊首层309L主要是为了在基体与面层之间形成高韧性的过渡层，防止表面裂纹向母材扩展，同时为了补偿由于基材稀释所引起的合金元素（Cr、Ni）降低，使复层焊缝

6、的合金成分保持应有的水平。而面层308L、316L和347主要是起到防止腐蚀的作用。而某石化容器产品的设计仅要求在14Cr1MoR的壳体内表面堆焊厚度不小于3mm的309L堆焊层，这种设计要求在以往的容器产品中十分少见。　　与焊条电弧焊和熔化极气体保护焊相比，带极埋弧焊由于其熔敷效率高、焊缝质量好，稀释率低，焊道表面平整光滑等优点，可以不经过机械加工而直接使用，且焊缝与母材结合处不易产生焊接缺陷和焊接质量问题[1，2]，是压力容器内表面堆焊的优化选择。　　文中采用埋弧焊在14Cr1MoR母材表面堆

7、焊单层EQ309L不锈钢焊带，对焊接工艺、堆焊层弯曲性能、表面化学成分、硬度、金相组织、晶间腐蚀等接头力学性能和理化性能展开了研究，以获得压力容器表面堆焊的成熟工艺。　　1试验方法　　1.1试验材料　　试验中采用的基体材料为按照GB713―2014标准采购的14Cr1MoR钢板，尺寸为600mm×300mm×50mm，供货状态为正火加回火热处理状态，其化学成分见表1。焊接材料采用表2列出的由安泰公司提供的规格为60mm×0.5mm，牌号为AT-D309L的焊带及WEL公司提供的WEL-BNDF-8

8、焊剂，焊带的成分和性能满足ASMESFA5.9的规定。　　1.2焊接方法及工艺参数　　焊接时采用的焊接方法为埋弧焊（SAW），焊前需要对堆焊表面采用砂轮及丙酮等方法去除氧化皮、油污等污物。焊接时堆焊一层就可达到不小于3mm的堆焊厚度要求，堆焊的示意图如图1所示。　　试验的焊接工艺参数、预热温度、层间温度如表3所示，焊接时采用较小的焊接电流及焊接速度一方面可以控制堆焊层的厚度，另一方面较小的焊接热输入可以减少稀释率，降低堆焊层铁素体含量，焊后去应力退火热处理时间至少考虑制造、制造返修