不鏽鋼複合板焊接工藝特點和技巧
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不（bú）鏽鋼複合（hé）板是由複（fù）層(不鏽鋼)和基層(碳鋼、低合金鋼等)複合軋製（zhì）而成的雙金屬，由複層保證耐蝕性能，強度主要靠基（jī）層獲得，這樣可以節約大量不鏽鋼，具有良好的經濟價值。不鏽鋼（gāng）複合板由於具有良好的綜合性能和價格優勢，在石油化工、食品工業等領域得到日益廣（guǎng）泛的應用。不鏽鋼複合板焊接既不同於不鏽鋼，也不同於碳鋼或（huò）低合金（jīn）鋼，而有其特點（diǎn）和難點。
一、不鏽（xiù）鋼複合板的焊接特點 從設計角度考（kǎo）慮，不鏽鋼複合板的基層主要是（shì）保證（zhèng）強度，複層主要是保證其耐蝕性能，中間增加的過渡層隻是焊接工（gōng）藝的需要。為了保證複合鋼（gāng）板不失去其原有的綜合性能，需（xū）要對基層和複層分別焊接。除了基層和複（fù）層的焊接（jiē）外，還有過渡層焊接的問題，這是不鏽鋼複合板焊接的主要特點。複層（céng）焊（hàn）縫和基（jī）層焊縫之（zhī）問，以（yǐ）及複層焊縫與基層母材（cái）交界處宜（yí）采用（yòng）過渡焊縫。基層和複（fù）層的（de）過渡層焊接是不鏽鋼複合板焊接的關鍵。
二、不鏽鋼複合板（bǎn）焊接（jiē）技術要點 1．焊接方法的選擇 焊（hàn）接（jiē）不鏽鋼複合板時，基層大都采用焊條電弧焊（hàn）。對於直徑大、厚（hòu）度大的不鏽鋼複合板產品，基層也可以采用埋弧（hú）焊。基層采用埋弧焊的優越性是多方麵的：生產效率（lǜ）高、焊縫質量優、表（biǎo）麵成形美觀、勞動條件好、節省焊接材料和電能（néng）。過渡層和複層焊接，*常用的方法是焊條電（diàn）弧焊。 2．焊接工藝評定 GBl50 1998《鋼製壓力容器》規定，凡是新材料（liào）、新焊接工藝均應進行焊接工藝評定。焊接（jiē）工藝評定應以可靠的鋼材焊接性（xìng）能試驗為依據，並在產品焊接（jiē）之前完成。不鏽（xiù）鋼複合板能否通過焊接工藝評定，是不鏽（xiù）鋼複合板焊接（jiē）的關鍵所在。目前（qián），不鏽鋼複合板的焊接工藝評（píng）定應按照（zhào）JB 4708～2000《鋼製壓力容器焊接工藝評定（dìng）》附錄A(標準的附錄（lù）)“不鏽鋼複合鋼焊接工藝評定”進（jìn）行，並遵守該標準（zhǔn）正文的有（yǒu）關規定。 |
3．焊接材料（liào）的選擇
不鏽鋼複合板的焊接材料按（àn）照JB／T 4709—2000《鋼製壓力容（róng）器焊接規（guī）程》正文和附錄（lù）A(標準的附錄)“不鏽鋼複合鋼焊（hàn）接規程”表A1推薦選用。
不鏽（xiù）鋼複合板過渡層的焊接十（shí）分重要，過（guò）渡層焊接材料的選擇也十分重要。焊接過渡層的目的，是為了補償由於稀釋所引起的合金元素(如鉻、鎳（niè）等（děng）)的降低，使複層焊縫的合金成分保持應有的水平。過渡層焊接時，基層結構鋼的局（jú）部熔化使不鏽鋼焊縫合金（jīn）成分稀釋。同時（shí），還有鉻、鎳（niè）合金元素的燒損（sǔn）問題。這（zhè）樣就會降低不鏽鋼焊縫中的鉻、鎳合金元（yuán）素含量，增加不鏽鋼焊縫的含碳量，從而使不鏽鋼焊縫中容易形成硬而脆的馬氏體組織，降低焊接接頭的塑性、韌（rèn）性和（hé）耐腐蝕性能。因此，在實際焊（hàn）接生產中，為了補償這些合金元素的損失，使過渡層的合（hé）金性能保持應有的水平，應該選用含Cr、Ni等（děng）合金（jīn）元素量高和（hé）含碳量低的焊接材（cái）料，但也應（yīng）考慮抗裂性，控製焊縫（féng）的稀釋率。這樣才能在正常的焊接參數下，得到雙相組織的焊縫，避免（miǎn）產生大量馬氏體組（zǔ）織和焊接冷裂紋。在不鏽鋼複合板（bǎn）過渡層焊接中，不僅存在著合金元素的稀釋和燒損，而（ér）且還有組織和性質上的變化。因此，從保證（zhèng）過渡（dù）區的安全性出發，采用奧（ào）307、奧312型焊條是比較恰當的。
應根據圖樣要求或工藝條件選用標（biāo）準坡口或自行設計坡口。不鏽鋼複合板的坡口應有利於減少過渡層焊縫金屬的稀釋（shì）率。不鏽（xiù）鋼複合（hé）板常用坡口形式和尺（chǐ）寸可按JB／T4709-2000《鋼製壓力（lì）容（róng）器焊接規程》附錄A(標準（zhǔn）的附錄)“不鏽鋼複合鋼焊接規程”圖A1、圖（tú）A2選用，參見圖1、圖2。
圖1、圖2所示的焊接坡（pō）口形式可（kě）供基層（céng）采（cǎi）用埋狐焊時參考。這種坡幾形式的優點是：
(1)坡口（kǒu）尺寸標注以複層為基準（zhǔn），盡量使複層（céng）對（duì）齊，以保證其耐（nài）腐蝕性能。
(2)基層與複層完全分開，便於（yú）焊工實際操作。
(3)在剝（bāo）離複層側（cè）時，向基層刨去深度1Mm，增加了複層的厚度，保證了過渡層（céng）和複（fù）層的焊接質量，保證了耐腐蝕性能。
(4)在複層側設計30。斜（xié）角，可以（yǐ）防止焊縫夾渣（zhā）和未熔合缺陷。
(5)有利於進行（háng）x射（shè）線探傷檢查，易於發現缺陷，便於返（fǎn）修。
5．控製錯邊量
對不鏽鋼（gāng）複（fù）合板錯邊量控（kòng）製的要求要比普通碳（tàn）鋼或低合金鋼（gāng）嚴格得多，控製（zhì）不鏽鋼複合板的錯邊（biān）量不超標，是保證其強（qiáng）度和耐蝕性能的一個關鍵。為此，采取以下措施：
(1)嚴格按照“筒體下料展開尺寸的**解”計算展開長度，並保證實際下（xià）料尺寸準確（què）。
(2)保證筒（tǒng）節（jiē）滾圓質量，控製（zhì）好圓度。
(3)坡口形式尺寸標注以複層為基（jī）準，確保錯邊量不超標。
(4)環縫組對采用“圓環形徑向找圓工裝（zhuāng）”，保證（zhèng）簡體圓（yuán）度，保（bǎo）證組對質量。
(5)封頭與筒體組對，首先保證各自（zì）的網度，再以封頭周長匹配筒體周長（zhǎng），保證封頭與筒休的組對（duì）質（zhì）量。
(6)組對時以複（fù）層為基（jī）準，防止複層錯邊量超標。
6．施（shī）焊焊工
從事鍋爐（lú）壓力容器焊接工作的焊（hàn）工必須按照國家質量監督（dū）檢驗（yàn）檢疫總局製定的《鍋爐壓力容器壓力箭道焊_I二考試與管理規則》進行考（kǎo）試，取（qǔ）得焊工合格證後，才能在有效期間內擔任合格項（xiàng）目範圍內的焊接工作。焊工必須按圖樣、工藝文件和技術標準施焊。焊工應在（zài）規定部位（wèi）打上焊工鋼印，對於有防腐要求的不鏽鋼以及複合鋼板製壓力容器不得在防（fáng）腐而采用硬印（yìn）作為焊工識別標誌，而應用簡圖記錄焊工代（dài）號，並將簡圖列入產（chǎn）品質量（liàng）證明書中提供給用戶。
7．焊接要求
為了保證不鏽鋼複合板原有的綜合性能，應對基（jī）層、過渡層和（hé）複層（céng）分別進行焊（hàn）接。不鏽鋼複合板焊接時，應注意以下幾點：
(1)嚴格按照圖樣（yàng）、焊（hàn）接工藝（yì）和有關標準施（shī）焊。
(2)遵循先焊接基層（céng），再焊接過渡（dù）層，*後（hòu）焊接複層的焊接（jiē）順序。
(3)為防止沾附焊接飛濺，施焊前需在不鏽鋼複合板坡口（kǒu）兩（liǎng）側100mm範圍內刷塗防飛（fēi）濺塗料。
(4)定位焊（hàn）縫（féng）隻允（yǔn）許在基層金屬而上采用焊接（jiē）基層金屬（shǔ）的電（diàn）焊條施焊。
(5)基層（céng）的焊（hàn）接，應嚴防基層焊縫熔化（huà）到（dào）不鏽（xiù）鋼的過渡層甚至複層焊縫，以（yǐ）免少量高鉻、高鎳的不鏽鋼成分稀釋到碳素鋼焊縫中形成馬氏體組織而發生硬化。在不鏽鋼一側的基層焊縫盡量采用無飛濺的焊接方法(例如埋弧焊、非熔化極氬弧焊等)，因為碳素鋼的飛濺會在複層（céng）表麵造成鏽（xiù）蝕。
(6)嚴防碳鋼或低合金鋼焊條焊（hàn）接在複層上或過渡層（céng）焊條焊在複層麵上（shàng）。
(7)焊接過渡層時，為（wéi）減小稀（xī）釋率，在保證焊（hàn）透的條件下，應盡可能采用小直徑焊條，並采用小規範反極性進行直道焊，以降低基層對過渡層（céng）焊縫（féng）的稀釋。
(8)複層焊接（jiē）前，仔細（xì）**坡口邊緣複層坡口上的飛濺物。
(9)複層焊接時，為保證焊接質量，必須控製焊接熱輸入，應采（cǎi）取（qǔ）多層多（duō）道快速不擺動焊法，盡（jìn）量采用小的焊接熱輸入（rù）和電流（liú），並快速焊接。複層焊接時（shí），不（bú）應預（yù）熱和緩冷，有（yǒu）時（shí）甚至采取強製冷卻措施，以盡量減少焊縫在400～850％溫度區問的停留時（shí）間，防止焊縫（féng）產生奧氏體品界局部貧鉻，析出σ脆性相，產生475℃脆性（xìng），從而保證焊縫金屬具有（yǒu）良好的力學性能和抗晶問腐蝕性能。
(10)不（bú）鏽鋼複合板焊接的關鍵是提高焊縫（féng）一次合格率，減（jiǎn）少返修次數。因為不鏽鋼複（fù）合板焊接接頭的組織（zhī）和（hé）性能十分（fèn）不均勻，焊縫返修時經常產生（shēng）熱裂（liè）紋。
(11)不鏽鋼設備接（jiē）觸介質的一麵焊縫應盡可（kě）能*後焊接（jiē）。
(12)嚴（yán）格（gé）控製不鏽鋼表麵機械損（sǔn）傷和飛濺物。
8．預熱和熱處（chù）理
不鏽鋼複合板焊前預熱和焊後熱（rè）處理按JB／T4709--2000《鋼製壓力容器焊接規程》進行（háng）。
(1)焊前預熱 當不鏽鋼複合板基層（céng）需要預熱時，應以（yǐ）複合鋼的總厚度作為確定預熱溫度（dù）的厚度參數。當基層需要進行預熱時，施焊過渡層的焊縫也（yě）必須預熱。
(2)焊後熱處理不鏽鋼複合板應盡量避免（miǎn）焊後熱處理。當需要進行焊後熱處理時，應避免複層母材和焊接接頭中鉻（gè）碳化物析出和形成σ，相。如焊後熱處理溫度在不鏽鋼的敏（mǐn）化溫度區間之內，就會降低不鏽鋼的耐腐蝕性能，使不（bú）鏽鋼產生晶間腐蝕裂紋。為解決這（zhè）個問題，可以采（cǎi）用“低溫長時”的熱（rè）處理方式，即適當降低（dī）熱處理溫度，延長保溫（wēn）時間。
9．焊接檢驗
在基層焊（hàn）接完畢之後、過渡層與複層焊接（jiē）之（zhī）前，對基層一般（bān）應進行射線探傷檢查。發現超標缺陷，立即進行返修。返修（xiū）完畢並（bìng）經射線（xiàn）探傷檢查合格後（hòu），再將複層（céng）側的基層焊縫表麵打磨平整，一般應進行（háng）滲透探傷檢（jiǎn）查，經過滲透探傷檢查合格後，再焊接過渡層（céng）和（hé）複層。過渡層和複層（céng）焊接完畢後，一般還應進行滲透探傷檢查。
三、結語
綜上所述，不鏽（xiù）鋼複合板焊接技術要點主要有：
(1)設計科（kē）學（xué）合理的焊接（jiē）坡口形式。
(2)嚴格控製不鏽鋼複合（hé）板的錯邊量。
(3)正確選擇（zé）焊接方法（fǎ）、焊接材料與合（hé）理的（de）焊接參數。
(4)由持（chí）證（zhèng）焊工在有效期問內擔任（rèn）合格項目範圍內的焊接工作。
(5)正確選擇合理的焊接順序。
(6)基層和複層之間的過渡層焊接是不鏽鋼複合板焊接的關鍵，過渡層（céng）的成分選擇也十分重要。