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1、不锈钢等离子弧焊接工艺性研究大连中集重化装备有限公司（辽宁116600）隋力单勇于龙华丛轶马伯林【摘要】对不开坡口的8mmOCr18Ni9不锈钢的等离子弧焊接工艺进行了研究，结果表明按工艺评定结果所制定的焊接工艺合理，能够得到优质的焊缝。随着现代工业的发展，奥氏体不锈钢在化工、炼油、化肥及能源等领域得到了广泛的应用，大多用于制造耐腐蚀的压力容器。在压力容器制造过稚中，焊接起着举足轻重的作用，因此对焊接工艺笊研究和不断改进，是压力容器制造厂提高生产效率,降低生产成本,扩大市场占有率的有效手段。1-概况我公司为某公司制
2、造的一批0Cr18Ni9不锈钢材料的设备（20台）,直径2m,板厚8mm,筒节长3m,对于筒体的纵焊缝,以前往往采用GTAW（①打底+SMAW（②）盖面的焊接方法（见图1），或全部采用SMAW（①②）填充，背面清根的焊接方法（见图2）。这两种方法共同的弊端是：生产效屋低、焊材消耗大、劳动强度大。针对此种情况，谚批设备的纵焊缝准备采用不开坡口的等离子弧烂图1気弧炸+焊条电弧焊坡「I2等离子弧焊接特点（1）焊接设备及方法焊接设备采用SAF公司进口等离子弧焊机，该设备的特点是能够产生小等离子电弧，电弧穿透工件，形成一个贯
3、穿工件的小孔。小孔周围的液态金属在表面张力的作用下併持平衡，焊枪前进时，小孔前沿的熔化金属沿等离子弧注流到小孔后面凝固成焊缝（见图3）zQ使8mm以下板不开坡口的焊接一次成形成为可能，同图3小孔等离子弧焊接示意（2）焊接材料综合考虑焊接接头与母材等强度、相同抗晶间腐蚀能力及提高焊接接头的力学性能等因素,焊接材料采用大西洋公司生产的牌号为CHM—308,型号为H08Cr21Ni10Si焊丝,其化学成分如表1所示。表1H08Cr21Ni10Si化学成分（质量分数）（％）化学成分CSiPSCrNiCuMo实测值0.054
4、0.551.700.0210.00519.989.260.100.0653-焊接工艺评定（1）焊接工艺评定材料焊接工艺评定用试板材料采用与产品相同的材质0Cr18Ni9,规格为8mmx125mmx500mm,坡口形式如图4所示。化学成分及力学性能如表2、表3所示。热加工2011年第10期焊接与切割wwwmetalworking1950com口硏究与应用.Iesearch&Application图4等离子弧焊接坡口表20Cr18Ni9化学成分(质量分数)(％)项目拉伸(2个)MPa面背弯(各2个)腐蚀(GB/T43
5、34E法)结果691,693无裂纹合格表5试板的力学性能及腐蚀试验结果•、・(a)正面(b)背面化学成分cSiMnPSCrNi实测值0.04180.39671.26470.02530.001717.9188.003表30Cr18Ni9力学性能项目FLMPaRro2/MPaA(%)实测值68027052(2)焊接参数将坡口及其两侧20~25mm内的毛刺、杂物等用砂轮打磨干净，然后用丙酮将油污等杂质清洗干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。坡口清理完毕后,采用手工氮弧焊从试板背面点固，然后将试板固定在试验平台上，准备焊接。由
6、于奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，焊前不需要预热，按照表4焊接参数进行焊接,同时控制层温<150°Co表4焊接参数电流/A电压/V鸽极直径/mm焊接速度/cm-min送丝速度/cm-min保护气体流量/L-min1闰子兮流量儿-min-1(Ar+H25%)正(Ar+H25%)反(Ar99.99%)拖罩210-22030-334.0301002025223.7(3)评定结果试板焊后焊缝成形美观(见图5),对试板进行外观检验，焊缝成形良好，未发现有任何缺陷。按JB/T4730-2005《压力容器无损枪测》进行X射线检验I
7、级合格，力学性能及腐蚀试验结果如表5所示，符合JB4708-2000《钢制压才容器焊接工艺评定》的要求。图5焊后焊缝成形质量4・产品焊接根据评定合格的焊接工艺,编制焊接工艺卡片，由于等离子弧焊接对工艺参数极为敏感，工艺参賞一旦确定，不能随意更改，本批设备设置专门的烂接操作人员，严格按照焊接工艺卡片的规定进行烂接，通过一遍加丝实现了8mm厚I形坡口的单面焊双面成形，焊缝成形良好，对产品试板进行检验,性能完全合格。5.结语通过工艺评定及生产验证，采用小孔等离子弘焊接工艺焊接<8mm的不锈钢压力容器产品的纵缝，与传统方法
8、相比具有以下优点。(1)焊缝热影响区小，工件变形小，母材化学成分变化小。(2)焊缝质最高，焊缝表面成形良好，减少了焊后处理。(3)自动化程度高，操作简便，适合批最重复生产。(4)8mm以下板无需开坡口，减少了填充焊丝S,焊接效率是传统方法的4~5倍，节约了生产成本。MW(20110315)檢穗檢檢檢檢檢檯檯檢穗檢檢檯檢檢檢檢檢檢'观场解决方案''栏目征文为使
