奥氏体不锈钢薄壁管两种焊接方法的对比
347H奥氏体不锈钢管焊接工艺评定
焊管WELDED PIPE AND TUBE第44卷第1期2021 年 1 月Vol.44 No.1Jan. 2021347H 奥氏体不锈钢管焊接工艺评定冯玉兰1，2,吴志生1,李亚杰1，2,李 岩王瑞森2（1.太原科技大学，太原030024； 2.中钢不锈钢管业科技山西有限公司，山西晋中030600）摘要：针对347H 不锈钢管材在焊接后出现开裂的现象，以347H 奥氏体不锈钢为研究对象，采用等离子弧焊（PAW ） +钨极惰性气体保护焊（TIG ）实现了厚度为15 mm 的347H 奥氏体不锈钢的良好焊接，焊接工艺采用双面焊双面成型工艺，焊接中心气（PAW 离子气和TIG 枪内保护气）及内外焊缝保护气均为纯度逸99.99%的氩气，100%RT 实时成像检测结果显示焊缝结合良好。
并对焊缝进行 了焊后热处理，加热到1100益后保温15 min o 最后，根据ASME 《锅炉及压力容器规范》第御卷要求对焊缝显微组织及综合性能进行了分析，其理化性能满足要求，生产工艺合理。
关键词：347H 不锈钢；焊接工艺评定；微观组织；力学性能中图分类号： TG141.4文献标识码： B DOI : 10.19291/ki.1001-3938.2021.01.003Welding Procedure Qualification for 347H Austenitic Stainless Steel Welded PipeFENG Yulan 1'2, WU Zhisheng 1, LI Yajie 1,2, LI Yan 1'2, WANG Ruisen 2(1. Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, China;2. Sinosteel Stainless Steel Pipe Technology Co., Ltd., Jinzhong 030600, Shanxi, China )Abstract: In view of the cracking phenomenon of 347H stainless steel pipe after welding, 347H austenitic stainless steel wastaken as the research object, and the good welding of 15 mm thick 347H austenitic stainless steel was realized by plasma arcwelding (PAW) + tungsten inert gas welding (TIG). The welding process adopts double -sided welding and double -sided formingprocess. The welding center gas (paw ion gas and TIG gun shielding gas) and the internal and external weld shielding gas areargon with purity 逸 99.99%. The 100% RT real -time imaging detection results show that the weld joint is good. After heattreatment, the weld was heated to 1 100 益 for 15 min. Finally, according to the requirements of ASME Boiler and PressureVessel Code section IX, the weld microstructure analysis and comprehensive performance test were carried out. The resultsshow that the physical and chemical properties meet the requirements and the production process is reasonable.Key words: 347H stainless steel; welding procedure qualification; microstructure; mechanical properties0前言347H 属于奥氏体不锈钢，与347不锈钢相比， 碳含量较高， 具有良好的高温力学性能。
奥氏体不锈钢焊接
奥氏体不锈钢通常在常温下的组织为纯奥氏体，也有一些为奥氏体+少量铁素体。
奥氏体不锈钢具有优良的焊接性能，但由于其特殊的成分和组织，相对于普碳钢，其焊接又有很多不同之处，本文就奥氏体不锈钢的焊接进行分析。
一、奥氏体不锈钢的焊接特点奥氏体不锈钢是石油化工生产中应用最为广泛的金属材料之一，其焊接性能良好，但在焊接过程中也容易产生不少问题，主要表现为以下几种：晶间腐蚀奥氏体不锈钢焊接件容易在焊接接头处发生晶间腐蚀，根据贫铬理论，其原因是焊接时焊缝和热影响区在加热到450～850℃温度范围停留一定时间的接头部位，在晶界处析出高铬碳化物（Cr23C6），引起晶粒表层含铬量降低，形成贫铬区，在腐蚀介质的作用下，晶粒表层的贫铬区受到腐蚀而形成晶间腐蚀。
这时被腐蚀的焊接接头表面无明显变化，受力时则会沿晶界断裂，几乎完全失去强度。
为防止和减少焊接接头处的晶间腐蚀，一般采取的防止措施有：（1）采用低碳或超低碳的焊材，如A002等，或采用含钛、铌等稳定化元素的焊条，如A137、A132等；（2）由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织（铁素体一般控制4-12％）；（3）减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度；（4）对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。
焊接热裂纹热裂纹产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强，有利于S、P等元素的低熔点共晶产物的形成和聚集。
另外，此类钢的导热系数小（约为低碳钢的1/3），线胀系数大（比低碳钢大50％），所以焊接应力也大，加剧了热裂纹的产生。
其防止的办法是：（1）选用含碳量低的焊接材料，采用含适量Mo、Si等铁素体形成元素的焊接材料，使焊缝形成奥氏体加铁素体的双相组织，减少偏析；（2）尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。
薄壁不锈钢管
环压式连接是卡压式连接的一种变化，其压接原理与卡压式基本相同。卡压式钳压后断面是六边形，是一种 弯曲变形，环压式连接压接后直径发生改变，是一种缩径变形，其抗拉拔力更强。卡压管件有一个带U型凹槽的承 口内置O型密封圈，而环压管件为不收口的阶梯承口圆柱形密封圈，是安装过程中装入的，密封面来看卡压是线密 封，而环压是一个面的密封，安全系数更高。
施工安装
1）、薄壁不锈钢管材与管件不宜与水泥、水泥沙浆、混凝土直接接触。管道暗敷时，应在管外壁缠绕防腐胶 带或采用覆塑薄壁不锈钢管。
2）、在暗敷的管道中采用水泥砂浆填补时，应利用保温材料确保水泥砂浆与管子间留有空隙。以使暗敷的管 子可自由伸缩。
3）、埋地宜选用塑覆薄壁不锈钢（316型）管，可避免对管外壁的酸碱腐蚀或尖硬杂物对管道的损伤。亦可 采用其它包扎材料做防腐措施，如外缠两层聚乙烯带或两层氯乙烯带，包扎两层沥青漆（或环氧树脂）、玻璃纤 维塑胶布防腐。
据了解，中国科委早在2001年"推广应用高径壁比高精度不锈钢中、高压供水管及配套管件与专用技术"的通 知中，对薄壁不锈钢管给予充分肯定，认为该技术与产品的推广应用，将对提高现代建筑的档次，改善与保障供 水水质都具有重要意义。
感谢观看
不锈钢管材、管件若经去杂、酸洗、钝化工艺处理后，可使生成的Cr2O3的厚度增加，致密的均匀性增强； 不锈钢管经抛光、管件经精光工艺，不仅能消除表面缺陷，还使钝化膜更为细腻、致密，以减少点腐蚀的概率。 同时，管件精光后内壁光洁、摩阻小，进一步提高管材的水力性能，节约消耗。
连接方式
1
主要分类
2
卡凸式连接
4）、管道应合理配置伸缩补偿装置与支架（固定支架和活动支架），以控制管道的伸缩方向或补偿。明敷或 非埋设隐敷的热水薄壁不锈钢管的直线段长度超过10～15m时，宜采取管道轴向的补偿措施。当公称直径大于 50mm时，宜设置不锈钢波形膨胀节或不锈钢线性温度补偿器。
奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺
奥氏体不锈钢的焊接特点及焊接工艺【摘要】奥氏不锈钢的焊接技术在我国得到了广泛的使用，其虽然有很多的优点，但仍还存在许多的缺点，本文将从奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能，奥氏体不锈钢焊接方法，奥氏体不锈钢焊接问题及解决措施等方面去了解在这方面内容。
【关键词】奥氏体，不锈钢，焊接工艺，焊接特点一、前言不锈钢是一种广泛使用的金属材料，而且不锈钢使用的前景也是十分广阔的，我们应该深入的了解不锈钢焊接的本质和实在意义，为下一步发展打下坚实的基础。
本文的简单介绍和深入理解将会给读者带来全新的和全方位的视角去看待奥氏不锈钢的优缺点。
二、奥氏体不锈钢的化学成分、组织和性能奥氏体不锈钢基本成分为18%Cr、8%Ni，简称18- 8 型不锈钢。
为了调整耐腐蚀性、力学性能、工艺性能和降低成本，在奥氏体不锈钢中还常加入Mn、Cu、N、Mo、Ti、Nb 等合金元素，以此在18- 8 型不锈钢基础上发展了许多新钢种。
奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、低温韧性和无磁性等性能，其特点是含碳量低于0.1%，利用Cr、Ni 配合获得单相奥氏体组织，具有良好的冷变形能力、较高的耐蚀性和塑性，可以冷拔成很细的钢丝、冷拔成很薄的钢带或钢管。
与此同时，经过大量变形后，钢的强度大为提高，这是因为除了冷作硬化效果外，还叠加了形变诱发马氏体转变。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀能力，但在抗局部腐蚀方面仍存在一些问题。
奥氏体不锈钢焊接的主要问题是：焊接接头晶间腐蚀、焊接接头应力腐蚀开裂、焊接接头热裂等。
三、奥氏体不锈钢焊接方法奥氏体不锈钢的焊接方法有很多，例如手工焊、气体保护焊，埋弧焊、等离子焊等等。
最常用的焊接方法是手工焊（MMA），其次是金属极气体保护焊（MIG/MAG）和钨极惰性气体保护焊（TIG）。
本文以石油化工行业管道安装施工中最常用的手工电弧焊及钨极氩气保护焊为例，简单描述其焊接施工中的注意事项。
1.手工焊条电弧焊，是焊接厚度在2 mm 以上的奥氏体不锈钢板最常用的焊接方法。
TP304和TP347H薄壁管焊接中几个问题的分析和解决
TP304和TP347H薄壁管焊接中几个问题的分析和解决0 引言TP304H、TP347是美国钢种,查阅ASTM213标准,TP30H、TP347H两种钢材的主要化学成分分别见表1。
根据两种钢的Cr,Ni元素的含量,可以看出TP304H和TP347H与我们常用的奥氏体不锈钢18-8(1Cr18Ni9型)成分基本一样,金相分析表明其组织和1Cr18Ni9也是一样的。
1 施焊中遇到的问题在现场实际焊接工作过程中,我们发现TP304H、TP347H 薄壁管焊接易出现以下问题:1.1 焊缝根部易出现类似未焊透状的根部缺陷。
在正式现场焊接之前,我们曾组织了Ⅰ类高压焊工进行了模拟现场的代样管焊接工作。
经代样管焊缝检查,没有发现致命的根部缺陷,当时采用的焊丝是H1Cr19Ni9Nb。
后来在现场焊接时,焊接接头经X射线探伤,发现多只接头的根部都有整圈或大半圈的未焊透缺陷,结果全部返工。
把焊接接头锯开后检查发现,这种所谓的未焊透缺陷其实是合金元素的氧化、烧损而造成的。
焊缝根部可见明显的“起皮”现象,而且外观上显得金属组织非常疏松。
此外,焊工在焊接过程中发现根部焊接时有明显的夹渣物存在。
1.2 易出现层间未熔合的缺陷。
由于该合金钢含大量Ni、Cr等合金元素,合金元素被氧化而在熔池表面形成高熔点的氧化膜(如NiO的熔点为2090,而Ni的熔点为1446),易造成层问未熔合的缺陷等,此外,在焊接此类钢材时易产生热裂纹等缺陷。
2 焊接工艺、参数及解决方案:经过现场多次实践,我们采用以下方法对现场焊接质量进行控制:2.1 根据DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范》的规定,承压管道壁厚δ≤16mm时,采用V形坡口对接焊,由于TP304H、TP347H钢管一般是汽水管道,我们均采用手工钨极氩弧焊打底方法进行焊接。
2.2 一般情况下,从化学成分和常温机械性能上比较,选用A107(或A102)焊条比较适当,也可选用A137(或A132)焊条用于手工电弧焊。
奥氏体不锈钢的焊条选用
◇采用小规范，以减小焊缝金属在高温下的停留时间；
◇对已析出的σ 相在条件允许时进行固溶处理，使σ 相溶入奥氏体。
◆不锈钢根据主要合金元素大致分为高铬型不锈钢和高铬镍型不锈钢。 ◆高铬型不锈钢包括马氏体型不锈钢和铁素体不锈钢两大类。 ◆高铬镍型不锈钢则包括奥氏体、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化型不锈 钢。 ▼马氏体不锈钢：常见的以Cr13不锈钢为代表，在常温下具有马氏体组 织，如1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18MoV。 ▼铁素体不锈钢：常见的以Cr13、Cr17为代表，在常温下具有铁素体组 织，如0Cr13、0Cr13Al、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr25Ti。
ห้องสมุดไป่ตู้
◇焊后稳定化退火处理（对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件而言）： 850 ℃/2-3h，空冷。
（3）应力腐蚀开裂：
●应力腐蚀开裂——焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产 生的延迟开裂现象。
●奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形 式，表现为无塑性变形的脆性破坏。 ●应力腐蚀开裂的宏观特征：裂纹从表面开始向内部扩展，点蚀往往是 裂纹的根源。断口上常附有各种腐蚀产物及氧化现象。 ●影响应力腐蚀开裂的三要素：化学成分、拉应力、工作介质。 ▲化学成分：不同的材料本身对于应力腐蚀敏感性有所不同。 ▲工作介质：主要是介质的浓度和温度的影响： ① 对于碳钢及低合金钢的应力腐蚀开裂： ◇H2S介质的存在：H2S的浓度达到饱和状态；H2S水溶液的温度在室温 附近开裂倾向最大。 ◇NaOH介质的存在：在超过5% NaOH的几乎全部浓度范围内都可产生碱 脆，而以30% NaOH附近最为危险。碱脆的临界温度约为沸点，碱脆的最低温 度约为60℃。
奥氏体不锈钢薄板对接焊接工艺的制作流程
位置，调节完成后进行正式激光焊接，焊接时防止有外部气流影响焊接。
以上描述是对本技术的解释，不是对技术的限定，本技术所限定的范围参见权利要求，在不 违背本技术的基本结构的情况下，本技术可以作任何形式的修改。
b.打磨完需清理待焊接区域，用丙酮将焊接面彻底擦拭干净，焊缝区域5mm内的油污等也需
要清理干净；
(2)装夹：用夹具装夹压紧待焊接的0.3mm不锈钢薄板，具体拼接方式是两块不锈钢薄板平行 拼接，要求表面平整无错边，且焊缝处拼装间隙不得大于0.05mm；
(3)点固：在焊缝两端和焊缝中间各点固一个点，点固参数为点固功率300W、点固时间为 0.1s、离焦量为-3；
技术内容
本申请人针对以上缺点，进行了研究改进，提供一种奥氏体不锈钢薄板对接焊接工艺。
本技术所采用的技术方案如下：
一种奥氏体不锈钢薄板对接焊接工艺，包括以下步骤：
(1)焊接准备：
a.取不锈钢薄板，观察其待焊接面，要求平整无划伤，凹痕等缺陷；如果不满足要求需要用
砂纸打磨焊接面，且打磨时要注意焊接面的平行度，不可打磨成弧面；
要清理干净；
(2)装夹：用夹具装夹压紧待焊接的不锈钢薄板，具体拼接方式是两块不锈钢薄板平行拼 接，要求表面平整无错边，且焊缝处拼装间隙不得大于0.05mm；
(3)点固：在焊缝两端和焊缝中间各点固一个点，点固参数为点固功率300～500W、点固时 间为0.1～0.3s、离焦量为-3～+3；
(4)激光打底焊接：由于0.3-0.9mm的不锈钢比较薄，焊接时熔池中材料较少，略量为10L/min、保护气体方向是在焊接前进方向后面1mm的位
薄壁不锈钢管道焊焊接工艺技术研究
薄壁不锈钢管道焊焊接工艺技术研究摘要：随着焊接技术的不断发展，气体保护焊已经在多个领域得到了广泛应用。
然而近几年在薄壁不锈钢管道焊焊接过程中，由于操作不当造成工人氩气窒息的事件时有发生。
本研究主要以LNG建造过程中部分不锈钢管线所采用的NBG （无背部保护气）焊接技术为例，阐述STT焊接技术原理以及NBG与STT的关系，并且针对该技术推广应用过程中遇到的问题，分析与总结NBG焊接质量控制要点以及常见焊接缺陷的规避方法，旨在推进STT焊接技术在薄壁不锈钢管道焊焊接中的应用。
关键词：薄壁不锈钢管道焊；焊接1 NBG焊接原理NBG焊接指薄壁不锈钢管道焊背部免充氩气，通过STT焊接来防止根部氧化并实现良好保护焊缝成形的工艺。
STT是实现NBG焊接的重要途径，STT即表面张力过渡，是一种焊接熔敷金属过渡机理，它通过检测电弧电压，根据熔滴不同的过渡过程，适时调节焊接电流大小，从而达到电弧所需的热量。
2 焊接工艺试验2.1 焊接材料与设备STT在平焊位置可以获得良好的焊缝背面成形，焊接过程中熔池有良好的搭桥能力和较高的间隙容忍性，但在仰焊位置却带来了问题与挑战。
试验采用Φ356 mm14 in的316L不锈钢管件，管件壁厚为9.53 mm，采用横对接固定焊，焊机设备为林肯POWER WAVE S500焊接电源+POWER WAVE STT模块。
采用直径1.0 mm的JMS-316LSi型焊丝，保护气体为98%Ar+2%CO2。
选用316LSi焊丝的原因是Si在焊缝中起到脱氧作用，优先于Cr、Fe与O发生反应，一定程度上阻止了合金元素的氧化，起到保护作用，同时Si也增加了熔敷金属的流动性和润湿性，对根部焊道的熔合有促进作用。
2.2 焊接方法根据STT自身的焊接特性，从管体12点～5点/7点方向采用立向下焊接，从5点～7点或者7点～5点方向采用仰焊对接。
具体焊接工艺见表。
表1 焊接工艺参数2.3 焊工培训要求焊工需要具备丰富的熔化极气体保护焊经验，并且能够熟练操作林肯S500型焊机。
316l奥氏体不锈钢的焊接方法
316L奥氏体不锈钢是一种常用的不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性能和机械性能，因此在工业领域得到了广泛的应用。
对于这种材料的焊接方法，是工程领域中一个具有挑战性的问题。
本文将就316L奥氏体不锈钢的焊接方法进行探讨，为相关从业人员提供一些参考和指导。
一、316L奥氏体不锈钢的性能特点1. 良好的耐腐蚀性能。
316L奥氏体不锈钢含有低碳，能够有效地避免晶间腐蚀和析出碳化物的问题，具有良好的耐腐蚀性能，适合在酸性、碱性和盐性环境中使用。
2. 优秀的焊接性能。
316L奥氏体不锈钢具有良好的可焊性，能够通过多种焊接方法进行加工。
3. 较高的强度和硬度。
316L奥氏体不锈钢在焊接后，通常能够保持较高的强度和硬度，适用于要求较高的工程领域。
二、316L奥氏体不锈钢的常见焊接方法1. TIG焊。
TIG焊是一种常用的316L奥氏体不锈钢焊接方法，适用于对焊缝质量和外观有较高要求的场合。
TIG焊需要使用惰性气体保护，能够有效地避免氧化和氮化物的生成，焊缝质量较高。
2. MIG/MAG焊。
MIG/MAG焊是一种高效的316L奥氏体不锈钢焊接方法，适用于对焊接效率有较高要求的场合。
MIG/MAG焊需要选择合适的气体保护，能够实现较高的焊接速度和生产效率。
3. 电阻焊。
电阻焊是一种成本较低的316L奥氏体不锈钢焊接方法，适用于对焊接成本有较高要求的场合。
电阻焊通过电流在接头处产生高温，将接头材料熔化并连接在一起，是一种简便易行的焊接方法。
三、316L奥氏体不锈钢焊接中的常见问题与改进方案1. 晶间腐蚀。
316L奥氏体不锈钢焊接后容易出现晶间腐蚀的问题，影响焊接接头的耐腐蚀性能。
改进方案是采用低氮焊丝、降低焊接热输入和控制焊接速度，减少晶间腐蚀的发生。
2. 焊接变形。
316L奥氏体不锈钢在焊接过程中容易出现变形的问题，影响焊接接头的尺寸精度。
改进方案是采用适当的预热和焊后退火工艺，减少焊接变形的发生。
3. 焊接裂纹。
316L奥氏体不锈钢在焊接过程中容易出现焊接裂纹的问题，影响焊接接头的强度和密封性。
爆炸焊奥氏体不锈钢复合板复层厚度测量,哪种方法更胜一筹？
以奥氏体不锈钢为复合层，碳钢为基层的复合板，既具有不锈钢的表面性能和耐腐蚀性能，又具有碳钢的机械强度和加工性能。
因此，奥氏体不锈钢复合板制成的压力容器在化工领域应用广泛。
奥氏体不锈钢与碳钢属于不同材料，爆炸焊接复合技术很好地实现了这两种材料的复合。
爆炸焊接主要是用炸药作为能源进行金属焊接的技术，其特点是充分发挥和利用组元材料的物理性能和力学性能，以满足不同场合的需求。
在压力容器的制备过程中，必须对复层奥氏体不锈钢厚度进行控制。
常用的复合板复层厚度的测量方法有磁性测厚法、超声测厚法和金相测厚法这三种方法。
其原理和操作过程不同，各自的影响因素和适用范围也不相同。
采用不适合的方法进行复层厚度测量，得到的结果往往存在较大误差。
那么，上述三种方法到底哪种更胜一筹呢？让我们来进行一次小测验吧！测量材料复层材料选取SA240 304L，名义厚度(设计图样上标注的厚度)为3.5mm；基板材料选取SA265 Gr70，名义厚度为30mm。
SA240 304L中各元素的质量分数完全符合标准ASME SA240-2015《压力容器和一般用途用耐热铬及铬镍不锈钢板､薄板和钢带》的相关指标要求，SA265 Gr70中各元素的质量分数完全符合标准ASME SA516-2015《中､低温压力容器用碳钢板》的相关指标要求。
对复层､基层材料分别用游标卡尺测出实际厚度。
复层材料8次测量的平均值是3.70mm，基层材料8次测量的平均值是30.62mm。
而客户要求复合板复层厚度的测量结果不得小于3.175mm，厚度公差为正公差。
爆炸焊接复合板采用爆炸焊接方法成型，执行ASME SA264-2015《铬-镍不锈钢复合板》标准，交货状态为退火后。
爆炸焊接主要是用炸药作为能源进行金属间焊接的，是一种很有实用价值的生产金属复合材料的高新技术。
其在一瞬间能将相同的､特别是不同的金属组合简单､迅速､强固地焊接在一起，使金属界面达到冶金结合状态。
工程中采用的爆炸焊接方法主要有平行安装法和角度安装法两种，这次我们采用平行安装法(见下图)进行爆炸焊接，并对爆炸焊接工艺进行优化。
TP304和TP347H薄壁管焊接中几个问题的分析和解决
TP304和TP347H薄壁管焊接中几个问题的分析和解决TP304H和TP347H薄壁管均是18-8系的奥氏体不锈钢,广泛应用于亚临界、超临界等机组的高再、高过、定位管等高温高压部件上,提高TP304H和TP347H 两种钢的现场焊接质量水平对电厂的整体质量提高有着重要的意义。
标签：18-8系薄壁管不锈钢焊接0 引言TP304H、TP347是美国钢种,查阅ASTM213标准,TP30H、TP347H两种钢材的主要化学成分分别见表1。
根据两种钢的Cr,Ni元素的含量,可以看出TP304H和TP347H与我们常用的奥氏体不锈钢18-8(1Cr18Ni9型)成分基本一样,金相分析表明其组织和1Cr18Ni9也是一样的。
1 施焊中遇到的问题在现场实际焊接工作过程中,我们发现TP304H、TP347H薄壁管焊接易出现以下问题:1.1 焊缝根部易出现类似未焊透状的根部缺陷。
在正式现场焊接之前,我们曾组织了Ⅰ类高压焊工进行了模拟现场的代样管焊接工作。
经代样管焊缝检查,没有发现致命的根部缺陷,当时采用的焊丝是H1Cr19Ni9Nb。
后来在现场焊接时,焊接接头经X射线探伤,发现多只接头的根部都有整圈或大半圈的未焊透缺陷,结果全部返工。
把焊接接头锯开后检查发现,这种所谓的未焊透缺陷其实是合金元素的氧化、烧损而造成的。
焊缝根部可见明显的“起皮”现象,而且外观上显得金属组织非常疏松。
此外,焊工在焊接过程中发现根部焊接时有明显的夹渣物存在。
1.2 易出现层间未熔合的缺陷。
由于该合金钢含大量Ni、Cr等合金元素,合金元素被氧化而在熔池表面形成高熔点的氧化膜(如NiO的熔点为2090,而Ni的熔点为1446),易造成层问未熔合的缺陷等,此外,在焊接此类钢材时易产生热裂纹等缺陷。
2 焊接工艺、参数及解决方案:经过现场多次实践,我们采用以下方法对现场焊接质量进行控制:2.1 根据DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范》的规定,承压管道壁厚δ≤16mm时,采用V形坡口对接焊,由于TP304H、TP347H钢管一般是汽水管道,我们均采用手工钨极氩弧焊打底方法进行焊接。
奥氏体不锈钢焊接性分析与焊接工艺评定毕业论文
工业学院毕业设计（论文）题目0Cr18Ni9（304）奥氏体不锈钢焊接性分析与焊接工艺评定系别材料工程系专业焊接技术与自动化班级焊接技术与自动化11-2姓名何旺学号3指导教师（职称）胡春霞讲师日期 2014年3月工业学院毕业设计（论文）任务书材料工程系2014届焊接技术与自动化专业毕业设计（论文）任务书注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。
摘要钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。
钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。
不锈钢是钢中非常重要的的一种，由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现代的各行各业中已经被越来越多的使用。
在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中非常重要的一种，在发达国家每年消耗的的钢有70%的是不锈钢，在我国也达到了65%左右。
因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我国的工业化来说越来越重要了。
0Cr18Ni9就是奥氏体不锈钢，我做的这个课题就是探讨0Cr18Ni9在低温贮罐制造中的性能。
低温贮罐是用来储存液N液Ar液态的CO2等低温液体的容器，液态介质中的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能，而奥氏体不锈钢0Cr18Ni9就具有这样的性能。
低温贮罐在现代生活、生产中使用已越来越广泛，因此对0Cr18Ni9的探讨就显得越来越重要。
在这篇论文中我会着重为大家阐述0Cr18Ni9在低温压力容器制造中的焊接性能、力学性能、使用性能和焊接工艺。
在这篇论文中我会通过一个焊接性试验来探讨0Cr18Ni9在低温压力容器中的各项性能我的这个实验就是规格为8×50×100mm的两块0Cr18Ni9板水平对接焊接方法就是手工电弧焊。
针对这个实验做出完确的焊接工艺评定，并且根据评定要求对试样做相应的无损检验和力学性能的试验，从而来判定0Cr18Ni9的各项性能。
关键词：焊接性能 ;力学性能 ;使用性能 ;焊接工艺AbstractSteel our modern society is indispensable to a material,it can be seen as a sign of the level of industrialized countries.The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization .Stainless steel is a very important one,because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties,in all walks of life in the present have been increasingly used.Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one,in the developed world consumption of stainless annually in 70% of the stainless steel is,I have also reached about percent.Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the the industry has become increasingly important.0Cr18Ni9 is austenitic stainless steel,I do on this subject is 0Cr18Ni9 in low-temperature storge tank manufacturer in the performance.Cryogenic storge tank is used to storge liquid N liquid Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers,liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance and austenitic stainless steel 0Cr18Ni9 on with this performance.Cryogenic storge tank in the present life,has been used in the production of more extensive,therefore 0Cr18Ni9 of it is becoming increasingly important.In this paper I will focus on as we set out in the cold 0Cr18Ni9 pressure vessel manufacture of welding performance,mechanical properties,the use of performance and welding technology.In this paper I will pass a welding test to explore 0Cr18Ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance.This is my test specifications for the 8×50×100mm two 0Cr18Ni9 pull the butt welding method is the level of manual are welding.For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection,to determine 0Cr18Ni9 the performance.Key word: Welding performance ;Mechanics performance ;Welding craft Operational performance目录1、绪论01.1 奥氏体不锈钢化学成分01.2奥氏体不锈钢的性能21.2.1奥氏体不锈钢的物理性能 (2)1.2.2奥氏体不锈钢的化学性能 (3)1.2.3奥氏体不锈钢的腐蚀性能 (4)1.3奥氏体不锈钢的焊接性61.3.1焊接热裂纹 (6)1.3.2焊接接头的晶间腐蚀 (8)1.3.3应力腐蚀开裂 (11)1.4奥氏体不锈钢的焊接 (12)1.4.1奥氏体不锈钢的焊接工艺 (12)1.4.2焊接顺序 (13)2、实验过程142.1 实验材料与工艺设备142.2实验方案与检测方法162.3金相实验 (17)2.4金相组织分析 (22)结论 (25)致 (26)参考文献 (27)英文文献 (27)1、绪论在金属加工工艺领域中，焊接属于连接方法之一。
不锈钢薄壁管焊接方法
薄壁不锈钢管道焊接技术研究来源：.ytbxw. 编辑：日期：2007-11-30加入收藏摘要：介绍薄壁不锈钢管道焊接的技术、方法和焊接的工艺参数。
关键词：薄壁不锈钢管；焊接；管充氩气；双面成型薄壁不锈钢管输送的介质为生产原料或者产品。
如果管道在安装过程中。
管焊缝有毛刺、凹坑、焊缝过高等缺陷，会导致产品或原料在管积留造成腐烂变质，影响产品质量。
所以对该种管道的焊缝成型要求特别高，要求双面成型，不允许咬边和未焊透．焊缝高度Omm—1mm，坑深度不超过0．3mm，尤其是管焊缝必须成型均匀，光滑无毛刺，焊缝高度均匀Omm—O．3mm，针对此情况，对该工程薄壁不锈钢管道的焊接，反复研究、试验、总结焊接技术数据，改进和提高焊接技术，保证了工程安装质量要求。
1、焊接设备选择由于本工程不锈钢管壁薄1mm-2mm，焊接熔浅，焊缝要求双面成型，管口不被氧化等条件，选择直流钨极氩弧焊机(正接法)，焊机型号为AT一180。
它具有以下特点：能满足本工程薄壁不锈钢管焊接的要求。
①钨极因发热量小，不易过热，同样大小直径的钨极可以采用较大的电流，工件发热量大，生产率高，而且由于钨极为阴极，热电子发射力强，电弧稳定而集中。
②氩气有效地隔绝周围空气，钨极不发生反应，钨极氩弧焊中电弧还有自动清除工件表面氧化的作用。
③钨极电弧稳定，即在很小的焊接电流下仍可稳定燃烧一特别适用于薄壁管的焊接。
④热源和填充焊丝可分别控制，因而热输人易调节．可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面成型的理想方法。
⑤由于填充焊丝不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。
2、焊接方法的选择焊接方法的选择．应根据被焊工件的材质和质量要求等情况来决定。
该工程主要是薄壁小口径不锈钢管道，焊缝要球双面成型，光滑无毛刺，按这种情况，根据钨极氩弧焊机(AT-18O)的性能和其优点，选择管充氩气手工钨极氩弧焊。
选用的依据主要是氩气是惰性气体，在焊接中被焊金属和焊丝的合金元素不易被烧损，焊缝成型美观、光滑、无毛刺、质量好，同时还减少了清渣和酸纯化等工序，焊速快，工效高，能满足工程质量和工期要求。
薄板奥氏体不锈钢对接焊缝超声波探伤方法
Ⅱ 3～10
Ⅱ
L≤2T/3
Ⅱ
超过Ⅱ级者
Ⅲ 3～10
Ⅲ
所有缺陷(无缺陷指示长度要求)
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
裂纹类危害性缺陷(无缺陷指示长度要求)
注：板厚不等的对接焊接接头，取薄板侧厚度值。
注：板厚不等的对接焊接接头，取薄板侧厚度值。
3 对接焊缝探伤试验
3.1 试块探伤试验 对厚度3mm≤T ＜10mm范围的不同规格、不同
与碳钢比较，超声波在奥氏体钢中的探伤灵敏 度会大大降低，但考虑到在用压力容器的焊缝探伤 是基于“合乎使用”的原则探伤，而奥氏体钢的强 度，断裂韧性要好于碳钢，其允许的当量裂纹尺寸 较之碳钢要大，即允许“漏检”的缺陷尺寸较大， 如果探伤发现的最小缺陷尺寸能满足容器的安全等 级评定要求，则采用超声横波探伤方法是可行的。
P =4T tanβ
N ≥1.25P
式中：T ——母材厚度，mm； P ——跨距，mm； K ——tanβ ； β ——探头折射角。
4）质量分级 对接焊接接头质量分级按下表2规定进行。
表2 焊接接头质量分级
等级
板厚 T，mm
反射波幅所在区域
Ⅰ Ⅰ 3～10
Ⅱ
单个缺陷指示长度L，mm 非裂纹类缺陷(无缺陷指示长度要求)
Keywords Austenitic stainless steel Thin plate Butt weld Ultrasonic testing(UT)
薄板奥氏体不锈钢(指厚度3≤δ＜10mm的板 材)在压力容器中应用十分广泛。对在用奥氏体不锈 钢压力容器来说，很多缺陷都是内部缺陷。由于射 线探伤不能检测在用管壳式换热器焊缝等。因此应 用超声波探伤，对压力容器检验有着重要的实用价 值和推广意义。
奥氏体不锈钢钢管氩弧焊质量影响因素分析
奥氏体不锈钢钢管氩弧焊质量影响因素分析张啸风①（上海宝冶集团有限公司工业工程公司 上海２０１９９９）摘 要 研究一种密闭式自动氩弧焊焊头的焊接工艺参数对焊缝成形质量的影响，满足在半导体及面板制造行业中，采用自动钨极氩弧管焊系统焊接高纯度介质输送的洁净不锈钢薄壁管道；选用直径１２ ２的Ｘ２ＣｒＮｉＭｏ１７ １２ ２不锈钢管，设定相应的焊接工艺参数，完成焊接管道工作；采用力学试验、无损检测、宏观金相试验检验焊缝的力学性能与组织特征，焊缝无外观与内在的缺陷；焊缝抗拉强度及各项性能均满足规范要求；自动钨极氩弧焊方法和参数能满足Ｘ２ＣｒＮｉＭｏ１７ １２ ２管及类似不锈钢薄壁管道焊接要求。
关键词 Ｘ２ＣｒＮｉＭｏ１７ １２ ２；自动钨极氩弧焊；密闭式焊头；无填充焊丝中图法分类号 ＴＧ４４４ ＴＧ４５７ 文献标识码 ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２４ ０１ ０１３ＴｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＡｒｇｏｎＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇＱｕａｌｉｔｙｏｆＡｕｓｔｅｎｉｔｉｃＳｔａｉｎｌｅｓｓＳｔｅｅｌＰｉｐｅＺｈａｎｇＸｉａｏｆｅｎｇ（ＳｈａｎｇｈａｉＢａｏｙｅＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１９９９）ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＯｂｊｅｃｔｉｖｅＳｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｅｌｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒａｓｅａｌｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｒｇｏｎａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｈｅａｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｕｓｉｎｇａｎａｕｔｏｍａｔｉｃｔｕｎｇｓｔｅｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅａｒｇｏｎａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｏｗｅｌｄｃｌｅａｎｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｔｈｉｎ ｗａｌｌｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓｃｏｎｖｅｙｉｎｇｈｉｇｈ ｐｕｒｉｔｙｍｅｄｉａｉｎｔｈｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒａｎｄｐａｎｅｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＭｅｔｈｏｄＳｅｌｅｃｔＸ２ＣｒＮｉＭｏ１７ １２ ２ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｐｉｐｅｏｆｄｉａｍｅｔｅｒ１２×２，Ｓｅｔｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｏｆｐｉｐｅｌｉｎｅｓ．ＲｅｓｕｌｔＭｅｃｈａｎｉｃａｌｔｅｓｔｉｎｇ，ｎｏｎ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇ，ａｎｄｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｔｅｓｔｉｎｇａｒｅｕｓｅｄｔｏｉｎｓｐｅｃｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｗｅｌｄｓｅａｍ，ａｎｄｔｈｅｗｅｌｄｓｅａｍｉｓｆｒｅｅｆｒｏｍｅｘｔｅｒｎａｌａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｄｅｆｅｃｔｓ；Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｗｅｌｄｍｅｅｔｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．ＣｏｎｃｌｕｓｉｏｎＴｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｔｕｎｇｓｔｅｎａｒｇｏｎａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆＸ２ＣｒＮｉＭｏ１７ １２ ２ｐｉｐｅｓａｎｄｓｉｍｉｌａｒｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｔｈｉｎ ｗａｌｌｅｄｐｉｐｅｓ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ Ｘ２ＣｒＮｉＭｏ１７ １２ ２；Ａｕｔｏｍａｔｉｃａｒｇｏｎｔｕｎｇｓｔｅｎａｒｃｗｅｌｄｉｎｇ；Ｃｌｏｓｅｄｗｅｌｄｉｎｇｈｅａｄ；Ｎｏｆｉｌｌｅｒｗｉｒｅ１ 前言不锈钢薄壁ＥＰ管道、ＢＡ管道广泛应用于生物制药、洁净实验室、半导体及面板等领域。
不锈钢焊接工艺技术要点与焊接工艺规程
化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，
焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。
不锈钢管焊接技术种类
采用的焊接工艺：采用小规范可防止晶间腐蚀、热裂纹及变形的产生，焊
接电流比低碳钢低20%；为保证电弧稳定燃烧，采用直流反接；短弧焊收弧要慢，
陷，并且能较灵敏地发现缺陷位置，但对缺陷的性质、形状和大小较难确定。所
以超声波探伤常与射线检验配合使用。
③磁力检验
磁力检验是利用磁场磁化铁磁金属零件所产生的漏磁来发现缺陷的。按测
量漏磁方法的不同，可分为磁粉法、磁感应法和磁性记录法，其中以磁粉法应用
最广。
磁力探伤只能发现磁性金属表面和近表面的缺陷，而且对缺陷仅能做定量
射线探伤三种。由于其显示缺陷的方法不同，每种射线探伤都又分电离法、荧光
屏观察法、照相法和工业电视法。射线检验主要用于检验焊缝内部的裂纹、未焊
透、气孔、夹渣等缺陷。
②超声波探伤
超声波在金属及其它均匀介质传播中，由于在不同介质的界面上会产生反
射，因此可用于内部缺陷的检验。超声波可以检验任何焊件材料、任何部位的缺
金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。
熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移
动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金
（4）物理方法的检验
物理的检验方法是利用一些物理现象进行测定或检验的方法。材料或工件
薄壁不锈钢洁净管道自动焊焊接工艺研究姚超超
薄壁不锈钢洁净管道自动焊焊接工艺研究姚超超发布时间：2023-05-14T10:02:23.171Z 来源：《中国科技信息》2023年5期作者：姚超超[导读] 自动焊机在工业和制造业得到广泛的应用和改进，焊机的发展越来越受到工业生产企业和制造企业的重视，自动焊机是与电气集中、焊接和机械等技术相结合的，因此需要相对较高的焊接技术水平、较高的生产效率和产品质量，以更好地满足社会和行业的各种需求。
中国核工业二三建设有限公司系统事业部甘肃嘉峪关 735100摘要：自动焊机在工业和制造业得到广泛的应用和改进，焊机的发展越来越受到工业生产企业和制造企业的重视，自动焊机是与电气集中、焊接和机械等技术相结合的，因此需要相对较高的焊接技术水平、较高的生产效率和产品质量，以更好地满足社会和行业的各种需求。
关键词：薄壁不锈钢；洁净管道；自动焊；焊接工艺引言随着国内核电、光源、电子芯片的快速发展，大量的大科学装置、洁净厂房应运而生，这些装置的共同点是对不锈钢焊接管道的洁净度要求相当严格，特别是对管道内侧的表面氧化，设计和业主基本要求不允许焊道内表面氧化，要求焊道和热影响区表面颜色必须是银白色，焊缝氧化达到并不低于美国焊接协会色卡中氧化色等级颜色3级，以保证不锈钢管道的耐腐蚀性能和表面洁净度。
1自动焊技术概述自动焊技术是在自动焊接加工原理的支持下，通过自动控制类设备、机械运动类设备对焊接行为进行有效控制，进而实现对焊接加工过程的完全自动化控制的技术方法。
与传统焊接技术不同，自动焊技术是利用现代电子技术、数字技术等技术完成以往需要手工完成的焊接作业内容，使整个焊接过程呈现出自动化、机械化和高效化的特点。
就目前核化工管道施工中使用比较多的自动焊技术而言，其主要有负责进行左右上下或者是转动的导轨床体、转动装置、气动尾顶滑台装置、负责安装加工软件的工件夹紧装置、负责进行焊接的焊接装置和负责行动指令的焊接夹持装置组成。
从应用方式来看，自动焊技术的应用主要是利用电脑终端上安装的软件对焊接行为进行高速、精准的计算和控制，使整个焊接过程实现无人化、自动化和高效化。
不锈钢焊接方法与技巧
不锈钢焊接方法与技巧一不锈钢焊接的最好办法有直流氩弧焊，手弧电焊，硬钎焊和软钎焊。
上述三种方法是常见的不锈钢焊接的方法，一般的民用比如不锈钢门窗，不锈钢装饰等均可以采用直流氩弧焊机焊接。
而手工电焊焊接不锈钢一般是在大型的结构类产品或者大型管道焊接需要氩电连的时候需要采用的手弧电焊盖面时使用的。
硬钎焊和软钎焊分别用于强度基础不是太高，起到密封作用的时候采用，特别是软钎焊，比如做修复的时候常采用的焊接不锈钢的小缺陷，或者异型工艺品的非强度要求产品。
1、首先要清理焊接的焊缝，清除留下的油污、水份等；2、保护气体氩气要纯净，这样使得焊接的效果无色差；3、尽量减小焊件之间的缝隙，肯定是越紧密效果越好；4、如果要用到焊丝填充的话，焊丝一定要细，0.8mm的就可以了；5、电流一点要小，小到能熔化焊丝就行，生造冷焊机的脉冲电流20以下；6、如何选择焊接冷焊机也有讲究，一般选用像生造冷焊机这样的储能脉冲式的薄板冷焊机，电流比较稳定。
虽然这样的冷焊机价格稍许贵一点，但是焊接的效果确是有目共睹的。
7、刚开始焊接的手法不够熟练，效果出不来，但是熟能生巧，多练就行。
二手工焊电弧的长度靠人的手进行调节，埋弧焊适用于中等厚度以上的不锈钢板，气焊方便灵活，可焊各种空间位置的焊缝，不锈钢采用氩弧焊较好。
电弧的长度靠人的手进行调节，它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小，同时当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材料。
中等厚度采用埋弧焊埋弧焊适用于中等厚度以上的不锈钢板（6~50mm）的焊接，采用埋弧焊生产率高，焊缝质量好，但易引起合金元素及杂质的偏析。
气焊法方便灵活气焊方便灵活，可焊各种空间位置的焊缝，对一些薄板结构和薄壁管等不锈钢部件，在没有耐腐蚀要求下有时可采用气焊。
氩弧焊保护作用好不锈钢采用氩弧焊时，由于保护作用好，合金元素不易烧损，过渡系数较高，故焊缝成形好，没有渣壳，表面光洁，因此焊成的接头具有较高的耐热性和良好的力学性能。