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通過對不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合板焊(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)法(fa)、焊(han)(han)接(jie)(jie)材料、焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝評定(ding)、坡口(kou)設計(ji)、施焊(han)(han)焊(han)(han)工、焊(han)(han)接(jie)(jie)要求、預熱和焊(han)(han)后(hou)熱處理以及(ji)焊(han)(han)接(jie)(jie)質(zhi)量檢驗(yan)等方(fang)(fang)面的(de)論述，比較全面地總結(jie)了不(bu)銹鋼(gang)(gang)復合板的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)技術要點。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)(he)板(ban)是由復(fu)層(ceng)（不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)）和(he)(he)基層(ceng)（碳(tan)鋼(gang)(gang)、低合(he)(he)金鋼(gang)(gang)等）復(fu)合(he)(he)軋(ya)制(zhi)而(er)成(cheng)的(de)雙金屬，由復(fu)層(ceng)保證耐蝕性能(neng)，強(qiang)度(du)主要靠基層(ceng)獲得(de)，這樣(yang)可以節(jie)約大量不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，具有良好(hao)的(de)經濟價(jia)值。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)(he)板(ban)由于具有良好(hao)的(de)綜合(he)(he)性能(neng)和(he)(he)價(jia)格優勢，在石油化工、食品工業等領域得(de)到日(ri)益廣(guang)泛的(de)應用。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)(he)板(ban)焊接既不(bu)同于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，也(ye)不(bu)同于碳(tan)鋼(gang)(gang)或低合(he)(he)金鋼(gang)(gang)，而(er)有其特點(dian)(dian)和(he)(he)難點(dian)(dian)。
一、不銹鋼復合板的(de)焊接特點
從設(she)計角度考慮，不銹鋼(gang)復(fu)合(he)板(ban)的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)層主(zhu)要是(shi)(shi)保(bao)證強度，復(fu)層主(zhu)要是(shi)(shi)保(bao)證其(qi)耐蝕性能，中間(jian)增加(jia)的(de)(de)(de)(de)過渡(du)層只是(shi)(shi)焊(han)接工藝的(de)(de)(de)(de)需(xu)要。為了保(bao)證復(fu)合(he)鋼(gang)板(ban)不失去其(qi)原有(you)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)性能，需(xu)要對(dui)基(ji)(ji)層和(he)復(fu)層分別(bie)焊(han)接。除(chu)了基(ji)(ji)層和(he)復(fu)層的(de)(de)(de)(de)焊(han)接外，還有(you)過渡(du)層焊(han)接的(de)(de)(de)(de)問(wen)題，這是(shi)(shi)不銹鋼(gang)復(fu)合(he)板(ban)焊(han)接的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要特點。復(fu)層焊(han)縫(feng)(feng)和(he)基(ji)(ji)層焊(han)縫(feng)(feng)之(zhi)間(jian)，以及復(fu)層焊(han)縫(feng)(feng)與基(ji)(ji)層母材交界處宜采用過渡(du)焊(han)縫(feng)(feng)。基(ji)(ji)層和(he)復(fu)層的(de)(de)(de)(de)過渡(du)層焊(han)接是(shi)(shi)不銹鋼(gang)復(fu)合(he)板(ban)焊(han)接的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)。
二、不銹鋼復合板焊(han)接技術要點
1. 焊接方(fang)法的選擇
焊接(jie)(jie)不(bu)銹鋼(gang)復合(he)板時，基(ji)(ji)層(ceng)大都(dou)采(cai)(cai)用焊條(tiao)電(dian)弧焊。對(dui)于直徑大、厚度大的(de)不(bu)銹鋼(gang)復合(he)板產(chan)品，基(ji)(ji)層(ceng)也可以采(cai)(cai)用埋(mai)(mai)弧焊。基(ji)(ji)層(ceng)采(cai)(cai)用埋(mai)(mai)弧焊的(de)優越性是(shi)多方面(mian)的(de)：生產(chan)效率(lv)高、焊縫質(zhi)量優、表面(mian)成形(xing)美觀、勞動條(tiao)件好、節省焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)和電(dian)能。過(guo)渡層(ceng)和復層(ceng)焊接(jie)(jie)，最常用的(de)方法(fa)是(shi)焊條(tiao)電(dian)弧焊。
2. 焊接工藝評(ping)定
GB150－1998《鋼(gang)(gang)制壓力容器》規定，凡是新(xin)材(cai)(cai)料(liao)、新(xin)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)均應(ying)進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定應(ying)以可靠的鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性能試驗(yan)為依據，并(bing)在產品焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)之(zhi)前(qian)完成(cheng)。不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合板(ban)能否通過焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定，是不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合板(ban)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的關鍵所(suo)在。目(mu)前(qian)，不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合板(ban)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定應(ying)按照(zhao)JB 4708－2000《鋼(gang)(gang)制壓力容器焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定》附錄A(標準的附錄)“不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)合鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)評(ping)定”進行，并(bing)遵守該標準正文的有(you)關規定。
3. 焊接材料的(de)選擇
不(bu)銹鋼(gang)復(fu)合(he)板過渡(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)焊(han)(han)接(jie)十分(fen)重(zhong)要(yao)，過渡(du)(du)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)的(de)選擇也十分(fen)重(zhong)要(yao)。焊(han)(han)接(jie)過渡(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)目(mu)的(de)，是為了(le)補償由(you)于稀釋(shi)(shi)所引起的(de)合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)（如鉻(ge)、鎳等）的(de)降(jiang)低(di)，使(shi)復(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)合(he)金(jin)成分(fen)保持(chi)應有(you)(you)的(de)水平。過渡(du)(du)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)接(jie)時(shi)，基層(ceng)(ceng)結構鋼(gang)的(de)局部熔化使(shi)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)合(he)金(jin)成分(fen)稀釋(shi)(shi)。同時(shi)，還(huan)有(you)(you)鉻(ge)、鎳合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)的(de)燒損問(wen)題。這(zhe)樣(yang)(yang)就(jiu)會(hui)降(jiang)低(di)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)鉻(ge)、鎳合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)含(han)量，增(zeng)加不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)含(han)碳(tan)量，從(cong)而(er)使(shi)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中容(rong)易形成硬而(er)脆的(de)馬氏體組織，降(jiang)低(di)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)塑性、韌性和耐腐蝕性能。因此(ci)，在(zai)實(shi)際焊(han)(han)接(jie)生產中，為了(le)補償這(zhe)些合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)的(de)損失，使(shi)過渡(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)合(he)金(jin)性能保持(chi)應有(you)(you)水平，應該選用含(han)Cr、Ni等合(he)金(jin)元素(su)(su)(su)量高(gao)和含(han)碳(tan)量低(di)的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)，但也應考慮抗裂性，控(kong)制焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)稀釋(shi)(shi)率。這(zhe)樣(yang)(yang)才能在(zai)正常的(de)焊(han)(han)接(jie)參數下，得
- 2 –
到(dao)雙(shuang)相組織(zhi)的焊(han)縫，避免產生大量(liang)馬氏體組織(zhi)和(he)焊(han)接(jie)冷(leng)裂紋。在不銹鋼(gang)復合板過渡層焊(han)接(jie)中，不僅(jin)存(cun)在著合金元素的稀(xi)釋和(he)燒(shao)損(sun)，而且還(huan)有(you)組織(zhi)和(he)性(xing)質(zhi)上(shang)的變化。因此，從保證(zheng)過渡區(qu)的安全性(xing)出發，采用奧307、奧312型焊(han)條是比較恰當的。
4. 坡口(kou)設(she)計
應(ying)根(gen)據(ju)圖樣要求(qiu)或工藝條件(jian)選用標準(zhun)坡口(kou)或自行設計(ji)坡口(kou)。不銹鋼復合板(ban)的(de)坡口(kou)應(ying)有(you)利于減少過(guo)渡(du)層焊縫金屬(shu)的(de)稀(xi)釋率。不銹鋼復合板(ban)常(chang)用坡口(kou)形(xing)式和尺寸可按JB/T 4709－2000《鋼制壓力(li)容器焊接規程》附錄
A(標準的附錄(lu))“不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合鋼(gang)焊(han)接規程”圖A1、圖A2選用，參見(jian)圖1、圖2。圖1、圖2所示的焊(han)接坡(po)口形(xing)式可供(gong)基層(ceng)采用埋弧焊(han)時參考。這種坡(po)口形(xing)式的優點是
（1）坡口尺(chi)寸標注以復(fu)層為基準，盡量(liang)使復(fu)層對齊，以保證其耐腐蝕(shi)性能(neng)。
（2）基(ji)層(ceng)與復層(ceng)完全分開(kai)，便于焊工實際(ji)操(cao)作。
（3）在剝離復(fu)(fu)層側時，向基層刨(bao)去(qu)深(shen)度1mm，增加了復(fu)(fu)層的厚度，保(bao)證了過(guo)渡層和復(fu)(fu)層的焊接質量，保(bao)證了耐腐蝕(shi)性(xing)能。
（4）在復層側設計30º斜角，可以防止焊縫夾渣和未熔合缺陷。
（5）有利于進行X射線探傷檢查，易于發(fa)現缺(que)陷，便(bian)于返修。
5. 控制錯邊(bian)量
對不銹鋼(gang)復合(he)板錯(cuo)邊量(liang)控制的(de)要求(qiu)要比(bi)普通碳鋼(gang)或低合(he)金鋼(gang)嚴(yan)格(ge)得多(duo)，控制不銹鋼(gang)復合(he)板的(de)錯(cuo)邊量(liang)不超標，是(shi)保證(zheng)其強度和耐腐蝕性能(neng)的(de)一個關鍵。為此，采取以下(xia)措施：
（1）嚴格按(an)照“筒體下(xia)料展開尺(chi)寸的精確解”計算(suan)展開長度，并保證實際下(xia)料尺(chi)寸準確。
（2）保證(zheng)筒節滾圓質量，控制好圓度。
（3）坡口(kou)形(xing)式尺(chi)寸標注以復層為基準，確(que)保錯邊量不超標。
（4）環縫組(zu)(zu)對采用“圓(yuan)環形徑向找圓(yuan)工裝”，保證筒體圓(yuan)度，保證組(zu)(zu)對質(zhi)量。
（5）封頭與筒體(ti)組對，首先保證各自(zi)的圓度，再以封頭周長(chang)匹配筒體(ti)周長(chang)，保
證(zheng)封(feng)頭(tou)與筒(tong)體的組對質量。
（6）組(zu)對時(shi)以(yi)復層為基準，防止(zhi)復層錯邊量超標(biao)。
6. 施焊焊工
從事鍋爐(lu)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)焊(han)接(jie)工(gong)(gong)(gong)(gong)作的(de)(de)焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)必須(xu)按(an)照國家質(zhi)量(liang)監督檢驗檢疫總局(ju)避(bi)制(zhi)定的(de)(de)《鍋爐(lu)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)壓(ya)(ya)力(li)管(guan)道(dao)焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)考(kao)試(shi)與管(guan)理規(gui)程(cheng)》進行(xing)考(kao)試(shi)，取得(de)(de)焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)合格證(zheng)后(hou)，才能(neng)在有效期間內(nei)擔任合格項目(mu)范圍內(nei)的(de)(de)焊(han)接(jie)工(gong)(gong)(gong)(gong)作。焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)必須(xu)按(an)圖樣、工(gong)(gong)(gong)(gong)藝文件和(he)技術(shu)標準施焊(han)。焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)應(ying)在規(gui)定部位打上(shang)焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)鋼(gang)印，對于有防腐要求的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)以及復合鋼(gang)板(ban)制(zhi)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)不(bu)得(de)(de)在防腐面(mian)采(cai)用硬印作為焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)識別標志(zhi)，而應(ying)用簡(jian)圖記錄焊(han)工(gong)(gong)(gong)(gong)代(dai)號，并將簡(jian)圖列入(ru)產(chan)品質(zhi)量(liang)證(zheng)明書(shu)中提供給(gei)用戶。
7. 焊接要求
為了保證不銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合板原有的(de)綜合性能，應對基層、過渡層和(he)復(fu)層分別進行焊接(jie)。不銹(xiu)鋼(gang)復(fu)合板焊接(jie)時，應注意以(yi)下幾點：
（1）嚴格按照圖樣(yang)、焊(han)接工藝和(he)有關標準施(shi)焊(han)。
（2）遵循先(xian)焊(han)接(jie)基(ji)層，再焊(han)接(jie)過渡層，最后焊(han)接(jie)復層的焊(han)接(jie)順(shun)序。
（3）為防止沾附焊接(jie)飛濺，施焊前需在不銹鋼復合板坡口兩側100mm范圍內刷涂防飛濺涂料。
（4）定位焊(han)縫(feng)只允許在基(ji)層(ceng)金(jin)屬(shu)面上采用焊(han)接基(ji)層(ceng)金(jin)屬(shu)的電(dian)焊(han)條(tiao)施焊(han)。
（5）基(ji)層(ceng)(ceng)的(de)(de)焊(han)(han)接，應嚴防基(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫熔(rong)化到不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)過渡層(ceng)(ceng)甚至復層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫，以免少(shao)量高鉻、高鎳的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)成(cheng)分(fen)稀釋(shi)到碳素(su)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫中形成(cheng)馬氏(shi)體組織而發生(sheng)硬(ying)化。在不銹(xiu)鋼(gang)(gang)一(yi)側的(de)(de)基(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫盡量采用(yong)無(wu)飛(fei)(fei)濺的(de)(de)焊(han)(han)接方法（例如(ru)埋弧焊(han)(han)、非熔(rong)化極氬(ya)弧焊(han)(han)等），因為碳素(su)鋼(gang)(gang)的(de)(de)飛(fei)(fei)濺會(hui)在復層(ceng)(ceng)表面造(zao)成(cheng)銹(xiu)蝕。
（6）嚴防碳鋼或(huo)低合金鋼焊條焊接在(zai)復層(ceng)上(shang)或(huo)過渡層(ceng)焊條焊在(zai)復層(ceng)面上(shang)。
（7）焊(han)接過渡層(ceng)時(shi)，為減(jian)小(xiao)稀(xi)釋(shi)率(lv)，在保證焊(han)透的條件下(xia)，應盡可能采用(yong)小(xiao)直徑(jing)焊(han)條，并(bing)采用(yong)小(xiao)規范反極性進行(xing)直道焊(han)，以(yi)降(jiang)低基層(ceng)對過渡層(ceng)焊(han)縫的稀(xi)釋(shi)。
（8）復層焊接前，仔細清(qing)除坡口邊緣復層坡口上的飛濺物。
（9）復層(ceng)焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)，為保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)質量(liang)，必須控制焊(han)(han)接(jie)熱輸(shu)入，應采(cai)取多層(ceng)多道快速不擺動焊(han)(han)法，盡量(liang)采(cai)用小(xiao)的焊(han)(han)接(jie)熱輸(shu)入和電(dian)流，并快速焊(han)(han)接(jie)。復層(ceng)焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)，不應預熱和緩冷，有(you)時(shi)(shi)甚至(zhi)采(cai)取強制冷卻措施，以(yi)盡量(liang)減少焊(han)(han)縫在400～850℃溫度區間的停留時(shi)(shi)間，防(fang)止焊(han)(han)縫產(chan)生奧氏體晶界局(ju)部貧鉻，板出σ脆性(xing)相，產(chan)生475℃脆性(xing)，從(cong)而保證(zheng)焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)具有(you)良好的力(li)學性(xing)能(neng)和抗(kang)晶間腐蝕性(xing)能(neng)。
（10）不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)復合(he)(he)板(ban)焊接(jie)的關鍵是提高(gao)焊縫一次合(he)(he)格(ge)率，減少返(fan)修次數。因為不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)復合(he)(he)板(ban)焊接(jie)接(jie)頭的組(zu)織和性能十(shi)分(fen)不(bu)(bu)(bu)均勻，焊縫返(fan)修時經常產生熱裂紋。
（11）不銹鋼設備接觸介質(zhi)的一(yi)面焊(han)縫(feng)應(ying)盡可能最后焊(han)接。
（12）嚴格控制不(bu)銹鋼表面機(ji)械(xie)損傷(shang)和飛(fei)濺物。
8. 預熱和熱處理
不銹鋼復合(he)板(ban)焊(han)(han)前預熱(re)和焊(han)(han)后(hou)熱(re)處(chu)理按JB/T 4709－2000《鋼制壓力容器焊(han)(han)接(jie)規程(cheng)》進行。
（1）焊前預熱
當不銹(xiu)鋼復合板基層需要預熱時，應以(yi)復合鋼的總厚度(du)作為確(que)定
預(yu)熱溫(wen)度(du)的(de)厚度(du)參數。當基層需(xu)要進行(xing)預(yu)熱時(shi)，施焊(han)過渡(du)層的(de)焊(han)縫也必須預(yu)熱。
（2）焊后熱處理
不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)復合板應(ying)盡(jin)量避(bi)免焊(han)后熱處(chu)理(li)。當需要進行焊(han)后熱處(chu)理(li)時，應(ying)避(bi)免復層母材和(he)焊(han)接(jie)接(jie)頭中鉻碳化物析出(chu)和(he)形成σ相。如焊(han)后熱處(chu)理(li)溫度(du)在不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)敏化溫度(du)區間之內，就(jiu)會(hui)降(jiang)低不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)，使(shi)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)產生晶間腐(fu)蝕(shi)裂紋(wen)。為解決這(zhe)個問題，可以采用“低溫長時”的(de)熱處(chu)理(li)方式，即適當降(jiang)低熱處(chu)理(li)溫度(du)，延長保溫時間。
9. 焊接(jie)檢驗
- 4 -
在基層(ceng)焊(han)接完畢(bi)之后、過(guo)渡層(ceng)與(yu)復層(ceng)焊(han)接之前，對(dui)基層(ceng)一般應(ying)進(jin)(jin)行(xing)(xing)射線探傷檢(jian)查(cha)。發現超(chao)標缺(que)陷，立即(ji)進(jin)(jin)行(xing)(xing)返修(xiu)。返修(xiu)完畢(bi)并(bing)經射線探傷檢(jian)查(cha)合格(ge)后，再(zai)將復
層側的基層焊縫(feng)表面打磨平整，一(yi)般(ban)應(ying)進(jin)行滲透探傷(shang)檢(jian)(jian)查(cha)，經過滲透探傷(shang)檢(jian)(jian)查(cha)合
格后，再焊接過(guo)渡層(ceng)(ceng)和復層(ceng)(ceng)。過(guo)渡層(ceng)(ceng)和復層(ceng)(ceng)焊接完畢后，一(yi)般還應(ying)進行滲透(tou)探傷
檢查。
三(san)、結語
綜上(shang)所述，不銹鋼復合板(ban)焊(han)接技術要(yao)點主(zhu)要(yao)有：
（1）設計科學合理的焊接(jie)坡(po)口形式。
（2）嚴格控制不(bu)銹鋼復(fu)合(he)板(ban)的錯邊量(liang)。
（3）正確選(xuan)擇焊(han)接(jie)(jie)方法、焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)與合理的焊(han)接(jie)(jie)參數(shu)。
（4）由持證焊(han)工在(zai)有效期間內(nei)擔任(ren)合(he)格項目范圍內(nei)的焊(han)接(jie)工作。
（5）正確選擇合(he)理(li)的焊(han)接順序(xu)。
（6）基層(ceng)和復(fu)層(ceng)之間的過(guo)渡(du)層(ceng)焊接是(shi)不銹鋼復(fu)合板焊接的關鍵，過(guo)渡(du)層(ceng)的成分
選擇也十分重要。