不锈复合钢板的焊接工艺

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1、不锈复合钢板的焊接工艺（1）坡口1)坡口形式及尺寸复合钢板常采用的坡口形式及尺寸见表1。厚度较小时，采用I形坡口；厚度较大时，可采用V形、U形、X形或V-U结合形坡口。尽可能采用X形或V-U结合形坡口；采用V形或U形坡口时，为了防止复层金属向基层焊缝中渗透，脆化基层焊缝，应去除接头附近的复层金属，见图1。表1复合钢板常用的坡口形式及尺寸图1去掉复层金属的复合钢板焊接坡口形式焊接角接接头时，采用如图2所示的坡口。对于角接接头，无论复层位于内侧还是外侧，均应先焊接基层。复层位于内侧时，焊接过渡层以前应先从内部清理基层焊根。复层位于外侧时，也应

2、对最后的基层焊道进行清理，然后再焊接过渡层。2)坡口加工方法一般先用气割或等离子切割来下料，然后用砂轮或机加工设备制作坡口。如果复层为不锈钢时，当复层厚度超过整个板材厚度的30％时，可采用等离子切割，易获得光滑的断面。对于精度要求不高的坡口，用砂轮加工即可满足要求。对精度要求较高的坡口，必须进行机械加工。为保证焊缝的焊接质量，必须用砂轮机磨除坡口部位的渗碳层。采用等离子切割时要求复层应朝上，用氧乙炔切割时复层应朝下。要求加工后坡口表面光滑，不得有裂纹和分层。（2）焊接工艺要点1)基层的焊接基层的材料一般采用低碳钢或低合金钢，其焊接性能较好

3、，焊接工艺已经成熟。可根据焊接接头与母材等强原则选择焊接材料。需要注意的是，当复层奥氏体不锈钢对腐蚀较敏感时，焊接基层钢板时预热及层间温度应保持在适宜的低温下，以防止复层过热。基层焊接完毕后，应先进行外观检查。焊缝表面不得存在裂纹、气孔和夹渣等缺陷，然后进行X射线探伤检查。无损探伤合格后，应将基层焊缝表面打磨平整，使其表面略低于基层金属表面。2)过渡层焊接焊接过渡层时，要在保证熔合良好的前提下，尽量减少基材金属的熔入量，以减少焊缝的稀释率。过渡层焊接完毕后，应采用超声波或渗透着色的方法进行无损检验。焊接时应注意以下几点。①选择铬镍含量高的

4、双相铬镍不锈钢焊条，这样即使过渡层受到基层稀释，也可避免在熔敷金属中产生马氏体组织。②为减少基层对过滤层的稀释，应尽量采用较小的焊接电流、较大的焊接速度，以减少焊缝的稀释率。③采用焊缝稀释率较小的焊接方法。④由于双相组织具有优良的抗腐蚀性能和抗裂纹性能，可根据基层成分、焊缝稀释率，由舍夫勒组织图确定过渡层焊接材料。⑤严格控制层间温度。另外，为了保证复合板的各项性能，对于过渡层覆盖范围以及过渡层的厚度均有一定要求：过渡层焊缝金属的表面应高出界面0.5～1.5mm，基层焊缝的表面距离复合层的距离要控制在1.5～2.0mm；过渡层的厚度应控制在

5、2～3mm内；过渡层焊缝金属必须完全盖满基层金属，如图3(a)所示。采用图1所示的坡口时很难进行控制，这是因为：①在实际生产过程中焊工在施焊过程中，往往分辨不清基层与复层的界面，容易将碳钢焊条焊到复层不锈钢上，使接头产生马氏体组织，出现裂纹等缺陷；②依靠手工操作难以保证技术条件上要求的焊道既要保证基层焊缝距复层1.5～2.0mm，又保证α＝0.5～1.5mm，b＝1.5～2.5mm技术要求。③由于基层和复层材料的线膨胀系数不同，在焊接热循环的作用下，基层和复层间存在较大的内应力，易造成基层与复层在坡口边缘张口，焊接时容易出现夹渣。图3基本

6、X形坡口及改进的X形坡口形式建议采用图3(b)所示的改进的坡口。该坡口形式具有以下优点：①新型坡口利于基层侧清根，不受清根方法的限制，符合焊接操作方便的原则；②新型坡口将基层金属结合界面向下开出1.5～2.0mm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，有利于保证基层焊缝高度；③由于坡口中台阶的存在，便于进行过渡层的焊接，有利于保证过渡层的焊缝金属高度；网址:http://www.nxoi.cn/nxoi_article/d5/3383.html ④焊接过渡层时，不易损伤复层，有利于保证复层的焊接质量；⑤新型坡口

7、便于焊接电流控制，有利于控制熔合比以防止基层对焊缝金属的稀释；⑥复层边缘远离焊缝中心，在焊接热循环过程中，最高峰值温度大大降低，避免了因基层焊接时反复受热膨胀引起复层张口，避免出现夹渣；⑦过渡层能完全覆盖基层，并且能达到技术条件中要求的α、b值，保证过渡层的焊接质量。3)复层的焊接奥氏体不锈钢焊接的主要问题是焊接接头易于出现焊缝晶间腐蚀、热影响区的晶间腐蚀、热影响过热区的“刀蚀”、焊接接头的应力腐蚀、热裂纹等。焊缝晶间腐蚀、热影响区的晶间腐蚀、热影响过热区的“刀蚀”的主要原因是在晶界上析出铬的碳化物，形成贫铬的晶粒边界。影响应力腐蚀的因素

8、有焊接区的残余拉应力、焊缝铸造组织以及接头区的碳化物析出。热裂纹的形成主要原因是热导率小、线膨胀系数小、焊缝柱状晶间存在低熔点夹层薄膜等。主要采用以下几种措施解决上述问题。①选择焊接材料，尽量