不锈钢复合板的制作方法及焊接方法综述

不锈钢复合板的制作方法有两种：

一、热轧法生产不锈钢复合钢板：

以碳钢基板和不锈钢板处于物理纯净状态，在高度真空条件下进行轧制而成。在轧制过程中两种金属扩散实现冶金结合。当然为了提高复合界面的润湿效果，提高结合强度，在界面的物理化学处理方面还要采取一系列技术措施。

二、爆炸法生产复合钢板：

将不锈钢板重叠置于碳钢基板上，不锈钢板和碳钢基板之间用垫子间隔出一定的距离。不锈钢板上面平铺炸药，炸药爆炸的能量，使不锈钢板高速撞击碳钢基板，产生高温高压使两种材料的界面实现固相焊接。

焊接工艺

作者：陆汉惠

（江门甘蔗化工厂（集团）股份有限公司，广东江门529075）

关键词：不锈钢复合钢板；焊接性；焊接工艺；工艺评定

中图分类号：TG444.1 文献标识码：B

不锈钢复合钢板压力容器是近年来石油、化工行业中应用较广的设备，既有不锈钢较强的耐腐蚀性，又有普通钢的经济性。但其制造及焊接工艺较复杂，特别是对过渡层及复层的焊接质量要求很高。1999年4月，我公司承接了某化工厂10台常压塔的生产任务，其主体材质是24mm＋3mm的16MnR＋316L。对其工艺进行探讨，通过查阅许多有关资料及试验，确定了不锈钢复合钢板容器的制造及焊接工艺。

1 焊接性分析

16MnR＋316L不锈钢复合钢板的复层为316L，属奥氏体不锈钢，基层为16MnR，属碳锰低合金钢，其焊接工艺较简单。而16MnR＋316L的焊接工艺难点是16MnR和316L过渡层和316L不锈钢的焊接。

316L不锈钢焊接时，易发生HAZ敏化区晶间腐蚀，对于316L，发生敏化区间井非在平衡加热时的450—85O℃，而是有一个过热度，可达600－1000℃。因为焊接过程是一个快速加热和冷却的过程，而铬碳化合物沉淀是一个扩散过程，为足够扩散需要一定的“过热度”，其焊接工艺应采用快速过程。以减少处于敏化区加热的时间。所以焊接过渡层应用小热输入、反极性、直线运条和多层多道焊。

316L的导热系数小．线膨胀系数大，热量不易散失，很容易形成所需尺寸的熔地，而旦在自由状态下，易产生较大的焊接变形。因此，在焊接复层316L 时，应采用小电流、快速焊、窄焊道的多层多道焊接，要控制道间温度在6O℃以下。

2 制造工艺

2.1 下料划线禁止在复层表面上切割线内用针划线打样冲眼，不得用墨汁、油漆涂写，尽量避免铁器碰伤划伤表面。

2.2 切割试样材料厚度为24mm＋3mm，采用切割机进行切割时复层朝下，从基层侧开始切割并严禁熔渣溅到复层表面。切割前留有加工余量，切割后用刨边机把切割的热影响区刨掉。坡口也采用刨边机进行加工，加工后的坡口要进行外观检验，不得有裂纹和分层，否则要进行修补。

2.3 拼接拼接前坡口两侧各2O mm 内外表面要用不锈钢丝刷清理，复层距坡口100 mm 范围内要涂防飞溅材料。拼接时应以复层为标准，保证对口错边量≤1mm，间隙l～2 mm 。

3 焊接工艺

3.1 焊材及焊接方法基层外面一层采用埋弧焊，其他层采用焊条电弧焊焊接。根据不同的焊接位置，选用不同的焊接材料。焊接16MnR时选用Φ3.2 mm，Φ

4.0 mm 的E5O15，过渡层的焊接选用Φ3.2 mm 的CHS042，复层焊接选用Φ3.2 mm 的CHS022焊条，埋弧焊选用Φ4.O mm 的H1OMnSi焊丝。3.2 坡口形式及尺寸见图1，焊接工艺参数见表1。

焊接要点:

（l）焊基层第1层时须特别注意不得将低合金金属沉积到复层上。

（2）基层或过渡层焊后经射线探伤合格后才能开始过渡层或复层的焊接。

（3）焊复层前必须清除坡口边缘复层坡口上的飞溅物。

（4）过渡层的熔敷金属必须完全盖满钢层b＝1.5－2.5mm，并盖过不锈钢与碳钢交界面a＝O.5—1.5 mm，见图2。

（5）过渡层第1遍焊接要采用小参数、反极性、直道多道焊，以降低对复层的稀释。

（6）复层焊接过程中为保证焊接质量要用小直径焊条进行多道焊，对焊层的堆焊高度要控制到最小，不超过1－8 mm 。

（7）复层焊接时，必须彻底清除过渡层熔渣及其它表面附着物，道间温度控制在6O℃以下，并用10倍放大镜检查无表面缺陷时，方可焊接下一层。

（8）焊时应注意引弧和熄弧的质量，收弧应将弧坑填满，多层焊时的层间接头应错开。

4 表面处理及检验

复层表面划伤深度在0.2-0.5 mm 时必须修磨，>0.5 mm 时须补焊。每焊完一道焊缝，特别是复层和过渡层，必须按要求进行检验，发现超标缺陷，必须进行返修。

5 工艺评定及产品焊接

按上述工艺制作了焊接工艺评定试板，试板尺寸为600mm ×300 mm ×（24 mm + 3 mm ）。焊缝经过外观及X射线探伤检查，全部合格，其弯曲、冲击试验结果表明，强度、韧性等力学性能均达到要求。

按上述确定的工艺参数焊接常压塔，经过无损检测，一次合格率为98.93％，焊接质量良好。

6 结语

通过焊接工艺评定及产品焊接，证实16MnR＋316L不锈钢复合钢板制造、焊接工艺合理，可在生产中广泛应用。

先焊不锈钢再焊碳钢容易出裂纹吧，我们都是先焊碳钢，然后用309LMo焊过渡层，然后焊316，效果不错的

不锈钢复合板的焊接工艺规程

为了规范不锈钢复合板标准化的焊接，成为复合板焊接行业的标准，更科学、正确的完成焊接工作

2、使用范围

本工艺适用于以各种不锈钢为复材、低碳钢或低合金钢为基材总厚度大于或等于4mm的不锈钢复合板的焊接。

3、定义

保证不锈钢复合板接头具有满足要求的机械性能，还要保证接头仍具有复层钢板的综合性能，防止焊缝金属的耐腐蚀性、抗裂性的降低，对焊接人员在其全部操作过程中必须遵守的事项。

4、职责

本规程由复合板生产主管制定，对在焊接制作不锈钢复合板制品的相关单位具有协调、指导作用。

5、管理内容

5.1、焊接材料的选择

5.1.1焊接材料选用原则

5.1.1复层材料的选用应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层材料标准规定的下限值。

5.1.2 过渡层的焊条宜选择25%Cr-13%Ni型或25%Cr-20%Ni型以补充基层对复层的稀释，对复层含钼的不锈钢复合板，应采用25%-13%Ni-Mo型焊条。5.1.2 常用不锈钢复合板焊接材料可按表5.1.2-1、5.1.2-2选取。

表5.1.2-1 常用不锈钢复合板过渡层及复层焊接材料的选用

复层材质过渡层焊接复层焊接

焊条牌号焊条型号焊条牌号焊条型号

焊丝钢号

0Cr18Ni9 A302

A307

A062

A402

A407 E309-16

E309-15

E309L-16

E310-16

E310-15 A102

A107 E308-16

E308-15 H0Cr21Ni10

00Cr19Ni10 A062 E309L-16 A002 E308L-16

H00Cr21Ni10

0Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni9Ti A302

A307

A062

A402

A407 E309-16