船用20钢与316L不锈钢的异种钢管焊接工艺.pdf

《船用20钢与316L不锈钢的异种钢管焊接工艺.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第45卷第1期船海工程Vo1．45No．12016年2月SHIP＆OCEANENGINEERINGFeb．2016DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2016．01．005船用2O钢与316L不锈钢的异种钢管焊接工艺许骥，王鹏，焦德义(海军蚌埠士官学校，安徽蚌埠233012)摘要：针对船用20钢管与316L不锈钢管的异种钢焊接中存在的材料差异、接头组织软化、焊接质量不稳定等问题，对比两种材料的化学成分、物理性能和焊接性，提出更为可靠焊接工艺和方法。关键词：船用2O钢；316L不锈钢；异种钢；焊接中图分类号：U671．83文献标

2、志码：A文章编号：1671-7953(2016)01-0023-04近年来海军舰船装备迅猛发展，新型舰艇在艺条件的限制，焊接质量不够稳定。下面从两种新材料应用、船体建造工艺等方面都取到了长足材料的焊接性能人手，对其焊接方法、工艺参数等进步，船体结构钢材在继续向高性能化发展的同进行分析，提出质量更可靠的焊接工艺。时，更追求低成本的经济性。其中，不锈钢作为一1船用20钢与316L不锈钢的焊接种强度高、塑性好、耐腐蚀的材料，在舰船修造特性分析别是舰艇管系中的应用不断扩大，也使其与碳钢、合金钢等异种材料的焊接逐渐增多，如船用20钢20钢与316L不锈钢的化

3、学成分及物理性能管与316L不锈钢管对接焊，由于材料的差异和工分别如表1、表2所示。表120钢与316L不锈钢的化学成分表220钢与316L不锈钢的物理性能由表1可见，316L不锈钢属于奥氏体型不锈一定腐蚀介质下工作的管道，就大量采用了冷轧钢，它是在高铬不锈钢中添加适当镍而形成成型后经固溶酸洗处理的316L不锈钢管。总体的⋯。该钢含碳量为0．025％，属超低碳不锈钢，来看，316L不锈钢的焊接性能良好。但在焊接因而抗晶间腐蚀能力强，且由于铬、镍、钼等合金时，易产生以下问题。元素含量较多，因而使金属表面形成了一层稳定1)应力腐蚀开裂。316L不锈钢属

4、纯奥氏体致密、难溶耐腐的坚固钝化膜，将金属基材与外界型不锈钢，导热系数小，线膨胀系数大，焊接时，焊隔离，而不会发生化学反应，具有优良的耐腐蚀性缝在约束状态下，焊后接头会有较大的残余焊接和抗氧化性，其机械性能、加工性能及焊接性能均应力。焊缝在使用过程中，与腐蚀介质接触的接较好，目前在造船中得到了广泛应用。舰船上在头表面，将首先发生电化学腐蚀，经过一段时间后，会在金属表面产生微裂纹，在裂纹端部会出现收稿日期：2015—10—15应力集中，加上渗入裂纹内部呼吸介质的锲人作修回日期：2015—11—11用，将促使裂纹继续扩展，继而又暴露出新的金属第一作者简

5、介：许骥(1978一)，男，学士，讲师面，造成腐蚀进一步加剧。焊接残余应力还会加研究方向：舰船修理及监测E-mail：andyxu78@163．corn速这一进程，严重时，将使接头产生脆性断裂。23许骥，等：船用20钢与316L不锈钢的异种钢管焊接工艺船海工程第45卷择合适的焊接材料、坡口形式和工艺参数。3．3焊接坡口3．1焊接方法为确保熔合比，使焊丝(填充金属)与母材充根据20钢与316L不锈钢的特性，可选用手分熔合，保证焊接质量，可以根据管子直径和管壁工钨极氩弧焊(TIG焊)、CO：气体保护焊、焊条电厚度，采用V形坡口形式，不留钝边，坡口间隙弧

6、焊和埋弧焊等焊接工艺，结合具体焊接条件，为1．5-2．5mm，坡口角度(60±5)。，见图2。提高焊接生产效率，综合熔合比对焊接质量的影响因素，在实施中可以根据不同的管径，选择不同的焊接方法_5J：小直径管可以采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)；大直径管可采用“手工钨极氩弧焊打底焊+CO气体保护焊盖面焊”的方法。3．2焊接材料图2坡口示意图分析20钢与316L不锈钢两种材料的焊接性3．4焊接工艺参数能，从调整焊缝的组织与性能、抑制熔合区碳的扩焊接时，为了减少熔合比J，在保证焊接质散、改善接头应力分布、提高焊缝抗裂纹能力等角量的前提下，应选择小工艺参数，

7、即采用较小的焊度出发6J，针对不同的焊接工艺，选择相应的焊接电流和较快的焊接速度，对厚壁管尽可能采用接材料：当采用手工钨极氲弧焊时，可以选择综合多层多道焊，以缩短焊接电弧在焊缝边缘的停留性能较好的ER309L焊丝；采用CO气体保护焊时间，减少碳迁移，增强接头的耐热性能¨9j。几时，可选择E309LT1—1药芯焊丝。种典型焊接工艺的规范参数见表3。表3几种典型焊接工艺的赫尔辛基参数3．5焊后检验参考文献焊后对20钢与316L不锈钢管对接焊缝进行[1]刘政军，徐德昆．不锈钢焊接及质量控制[M]．北京：外观检测，无焊瘤、咬边、成形不良等明显的外部化学工业

8、出版社，2002．缺陷；24h后，进行着色探伤、射线探伤等无损检[2]周振丰，张文钺．焊接冶金与金属焊接性[M]．机械测，