不锈钢复合钢板焊接工艺
不锈钢复合板的焊接工艺(Q235B+316L)
不锈钢复合板的焊接工艺规程1、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。
2、焊接材料的选择2.1 焊接材料选用原则2.1.1 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。
2.1.2 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。
2.2 常用不锈钢复合板焊接材料可按表2.2-1、2.2-2选取。
表2.2-1 常用不锈钢复合板过渡层及复层焊接材料的选用表2.2-2 常用不锈钢复合板基层焊接材料的选用3、焊前准备3.1下料不锈钢复合钢板的切割以及坡口加工尽量采用机械加工方法,切割面应光滑,采用剪床切割时,复层应朝上。
也可以采用等离子切割,切割时复层朝上,严禁将切割的熔渣落在复层上。
3.2 坡口加工及检查a.坡口形式和尺寸按图纸设计规定,如设计未明确规定的,可参照图3.2-1选用。
b.坡口选用原则:确保焊接质量填充金属少,熔合比小,便于操作。
c.坡口加工一般采用机械方法制成。
若采用等离子切割、气割等方法开制坡口,则必须去除复材表面的氧化层d. 加工完的坡口要进行外观检查,不得有裂纹和分层,否则应进行修补。
3.3焊前清理坡口及其两侧各20mm范围内应用机械方法及有机溶剂进行表面清理,清除表面的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物,复层距离坡口100mm 范围内应涂防飞溅涂料。
3.4焊件装配a.装配应以复层为基准,其错边量不得大于复层厚度的二分之一,且不大于2mm,对于复层厚度不同时,按较小的复层厚度取错边量b.定位焊应焊在基层母材上,且采用与焊接基层金属相同的焊接材料。
手弧焊定位焊焊缝参照表3.5-1表3.4-1手弧焊定位焊焊缝尺寸(mm)δ0为基层厚度c.在装配过程中,严禁在复层上焊接工卡具,工卡具应焊在基层一侧。
不锈钢复合板焊接
不锈钢复合板焊接一、不锈钢复合板下料:一般用机加工或等离子切割。
用等离子切割时方向是从复层往基层,即复层朝上。
切割时应采取措施避免将切割熔渣溅落在复层表面上。
对剪切不锈钢复合板的,也是复层朝上。
但无论用等离子还是剪切下料,都要留有余量,以便后面加工去掉受影响部分。
坡口加工一般用机加工制备。
二、材料:无论板材还是焊材都应符合相关规定。
一般用于壳体不锈钢复合板板材(特别是用于封头的板材)都应进行复验(主要是检测钢板的弯曲性能)。
三、焊工资格:过渡层和复层焊接应由有堆焊资格的焊工焊接,即SMAW-(N12)-II-1G-F4。
四、(A、B类焊缝)焊接顺序:1.基层碳钢内焊缝焊接;2.在基层外进行清根和打磨;3.基层外焊缝焊接;4.对基层焊缝进行100%RT;焊道凹陷深度不大于1.5mm,焊缝金属与母材应平缓过渡,不能形成台阶。
对不符合要求的焊缝可以用小直径焊条补焊再用砂轮修磨。
6.基层焊缝和过渡层焊缝焊后应有一定凹陷,以便后面焊接,不然就要砂轮打磨。
7.对于封头拼缝,可按A、B类焊接,复层焊缝焊完后只进行100%PT,在封头成型后再进行100%RT(即两次100%RT)。
若有要求复合层焊完进行100%RT,则在封头成型后仍必须进行100%RT(即三次100%RT)。
9.对分层或有其他缺陷的不锈钢复合板,在取得设计者同意后可进行补焊。
一般可按下图将基层去掉1.5~2.5mm,再焊过渡层和复层,焊后磨平修光。
一般情况下可开长圆孔或圆孔,但最好有一定的倾斜度,以便于焊接时熔合良好。
复层焊条过渡层焊条。
不锈钢复合钢板的焊接要点及技巧
不锈钢复合钢板的焊接要点及技巧摘要:不锈钢复合钢板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合层的焊接质量要求很高。
由于不锈钢复合钢板是由两层不同性质的钢板复合而成,故在焊接时有其特殊性,本文针对不锈钢复合钢板的焊接要点及技巧进行了简单的探讨。
关键词:不锈钢复合钢板焊接要点焊接技巧焊接工艺的制定不锈复合钢板的焊接属于不同组织异种钢的焊接,焊接时如果焊接工艺不合理,在焊接应力作用下易产生结晶裂纹,在热影响区易产生液化裂纹。
当用结构钢焊条焊接基层时,如果熔化到不锈钢复层,由于合金元素渗入焊缝,焊缝硬度增加,塑性降低,易导致裂纹产生;当用不锈钢焊条焊接复层时,如果熔化到结构钢基层,会使焊缝合金成分稀释而降低焊缝的塑性和耐腐蚀性。
焊接材料复合钢板的基层和复层分别选用各自适用的焊接材料进行焊接。
关键是接近复层的过渡区部分,必须考虑基层的稀释作用,选用Cr、Ni 当量较高的奥氏体填充金属来焊接过渡区部分,避免出现马氏体脆硬组织。
焊接方法选用手工电弧焊。
焊接材料,基层选用E5015 型焊条,焊前于200 ℃保温 1 h 烘干;过渡层选用E309-16 (E1-23-13-16) 型焊条, 复层选E347-16(E0-19-10Nb-16)型焊条,焊前于150 ℃保温1h 烘干。
坡口形式基层侧采用“V”形坡口带钝边,复层侧采用“I”形坡口,下料方法采用等离子弧切割,坡口均采用机械方法制备。
3.焊前过程控制在焊接之前,要严格按照设计和规范要求控制板料的几何尺寸,必须在允许偏差之内,严格控制以下工艺:(1)下料划线:禁止在复层表面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)试样材料厚度为16mm+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。
2205、Q235B双向不锈钢复合板焊接工艺(网上资料)
焊接工艺在焊接工艺评定的基础上,母液桶的制安正式开始。
施工程序如下:4.1选择焊接方式及焊接材料,见下表:注:以上适用于所有焊缝。
焊接材料入库时,应仔细核对合格证、质量证明书,符合相应标准后才能投入使用。
将焊材存放在干燥、通风良好、温度>5℃,且空气相对湿度<60%的库房内;设置焊材二级库,并由保管员专门负责焊材的保管、烘烤、发放和回收,并做好各种记录;焊条使用前按说明书的要求进行烘烤,然后存放到100~150℃恒温箱里随用随取;焊条使用超过4小时应重新烘烤,并且重复烘烤不得超过两次;焊工凭焊接技术员签发的领料单领取焊材。
4.2坡口加工(坡口样式见表3.3)现场复材面和过渡层都采用等离子弧切割方法开制坡口,并用磨光机进行修磨。
应避免将切割熔渣溅落在母材表面上,坡口表面应平整、光洁。
基层采用板式坡口机。
4.3焊前清理焊前应采用机械方法及有机溶剂,将焊接坡口内外两侧至少各20mm范围内的油、漆、锈、垢、毛刺、氧化膜等清除干净,且坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷;多层多道焊时,必须清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。
为防止焊接飞溅物污染不锈钢表面,应在坡口两侧各100mm范围内涂上石灰水。
4.4组对为避免增加内应力和产生应力集中,内外壁应尽量平齐,其内壁错边量不宜超过壁厚的10%,且不大于0.5mm;不得对焊接接头进行加热校正,不得用强力对口。
厚度相同(基材与复材厚度均相同)的不锈钢复合钢板焊件的装配,应以复材表面为基准。
厚度不同(或复材厚度不同,或基材厚度不同,或两者均不同)的不锈钢复合钢板焊件的装配基准,按设计图样的规定执行。
4.5定位焊定位焊缝只允许焊在基层母材上,且应由持证焊工承担。
若发现定位焊缝出现裂纹或其它不允许存在的缺陷时,应予铲除,并移位再焊。
4.6正式焊接1)焊接规范参数见表3.4:采用磨光机进行清根,层间温度<100℃。
2)焊接顺序:基层——过渡层——复层。
焊接复层前应用磨光机清根,深度2mm。
不锈复合钢板的焊接工艺
不锈复合钢板的焊接工艺不锈复合钢板是一种以碳钢为基体单面或双面整体连续地包覆0.1-20mm 不锈钢的两种金属高效节能资料。
其由较厚的珠光体钢(基层)和较薄的不锈钢(复层)复合轧制而成,基层多为碳钢或低合金钢,复层多为1CR18Ni9Ti 、Cr18Ni12Mo2Ti 、Cr23Ni28Mo3Cu3Ti 等奥氏体不锈钢,主要知足耐蚀性能等要求。
不锈钢复层往常是在容器里层,厚度一般只占总厚度的 10%~20%。
一、不锈复合钢板的焊接性不锈复合钢板基层和复层交界处的焊接属异种钢焊接,其焊接性主要取决于基层和复层的物理性能、化学成分、接头形式及填补金属种类。
焊接低碳钢(或低合金钢)与不锈钢的复合钢板时,简单产生高温结晶裂纹、延缓裂纹和脆化问题。
复合钢板焊接时,基层和复层应分开各自进行焊接,焊接中的主要问题在于基层与复层交接处的过渡层焊接。
1、奥氏系统复合钢板的焊接性(1)焊缝简单产生结晶裂纹:结晶裂纹是热裂纹的一种形式。
焊缝金属在结晶过程中冷却到固相线邻近的高温时,液态晶界在焊策应力作用下产生的裂纹。
(2)热影响区简单产生液化裂纹:复合钢焊接时,奥氏体钢热影响区因为受焊接热循环影响,低熔点杂质被融化,在焊策应力作用下产生液化裂纹。
2、铁素系统复合钢板的焊接性(1)焊缝简单产生结晶裂纹:焊接铁素体复合钢板时,焊缝金属产生结晶裂纹的原由、防备举措与焊接奥氏体复合钢板时同样。
(2)焊接接头易产生延缓裂纹:延缓裂纹是焊接接头冷却到室温并在一准时间后才出现的焊接冷裂纹,多产生在热影响区。
焊接铁素系统复合钢板产生延缓裂纹的影响要素有焊接接头区出现脆硬组织;焊缝金属中有显然的扩散氢齐集;焊接接头刚度大;有显然的焊接应力。
二、不锈复合钢板的焊接工艺规程(一)焊接资料的选择1、焊接资料采纳原则(1)复层资料的采纳应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层资料标准规定的下限值。
(2)过渡层的焊条宜选择 25%Cr-13%Ni型或 25%Cr-20%Ni型以增补基层对复层的稀释,对复层含钼的不锈钢复合板应采纳25%-13%Ni-Mo型焊条。
2205+Q235B双相不锈钢复合板的焊接工艺
2205+Q235B不锈钢复合板的焊接工艺规程一、焊接工艺的选择1、覆层焊接工艺的选择双相不锈钢2205 具有良好的焊接性,但双相不锈钢2205 中具有较高的铁素体,当拘束度较大及焊缝金属含氢量较高时,存在焊接氢致裂纹的危险,因此,焊接材料选择与焊接过程中应严格控制氢的来源,选用钨极惰性气体保护焊的方法进行双相不锈钢2205 的焊接,其特点是焊接质量优良。
为了平衡焊缝金属中的相比例,应选择比母材2205 具有更高奥氏体形成元素的填充材料,通常是增加焊丝中Ni 和N 的含量,因此,根据母材2205 的化学成分,确定选用ER2209 焊丝,直径2.0mm。
双相不锈钢复板2205和焊丝ER2209化学成分见表1。
2、基层焊接工艺的选择基层材料为Q235B,焊接方式及焊材可选用多种方式,如选用焊条 J422 或J427,埋弧焊焊丝 H08A 焊剂 HJ431,氩弧焊:焊丝H08Mn2Si,CO2保护焊H08Mn2Si。
焊接基层焊道不得触及和熔化复材,先焊基材时,其焊道根部或表面,应距复合界面1-2mm。
焊缝余高应符合有关标准的规定。
3、坡口形式及尺寸的选择由于填充材料ER2209 具有更高的奥氏体形成元素含量,对优化焊缝金属中的奥氏体、铁素体的比例起着很大作用,因此应保证焊缝金属中的填充材料比例尽可能高,减少熔合比,并考虑到加工的便利及厚度较薄(2+6mm),建议采用采用V 型坡口,接头的坡口角度和间隙需较大些,无钝边,坡口形式及尺寸见表2。
坡口加工一般采用机械方法制成。
若采用等离子切割、气割等方法开制坡口,则必须去除复材表面的氧化层,加工完的坡口要进行外观检查,不得有裂纹和分层,否则应进行修补。
二、焊接操作规范(一)焊前准备1、下料1.1划线应在清洁的木板或光洁的平台上进行,加工过程中不能去除的复合钢板材料表面严禁用钢针划线或打冲印。
1.2下料时,应将不锈钢复合钢板原材料移至专用场地用等离子切割或机械切割方法下料。
不锈钢复合钢板焊接工艺
不锈钢复合钢板焊接工艺不锈钢复合钢板焊接工艺,听起来就让人觉得神秘又高大上。
它就是把不锈钢和普通钢结合在一起,形成一个更强大的组合,简直就像是“鸡蛋里挑骨头”的艺术。
想象一下,把两个不同的好东西凑在一起,真是完美的搭档啊。
比如,不锈钢的耐腐蚀性和普通钢的强度,嘿,谁能拒绝这种组合呢?就像老王和小李,两个人一搭档,简直是无敌的存在。
在焊接过程中,首先得选对材料。
这可不是随便选选就行的,得好好琢磨。
要是材料搭不配,那焊出来的效果就像是一锅煮坏的面条,糊成一团,真心让人头疼。
再说了,选择不锈钢和普通钢的厚度,简直就像选衣服,得合身才行。
太薄了怕不够坚固,太厚了又费劲,真是难倒了一片人。
然后,焊接方法也得考虑。
你可以用氩弧焊,也可以用埋弧焊,反正是各有千秋。
氩弧焊就像是在给钢板“美容”,焊接的过程轻柔细致,能确保美观;埋弧焊呢,就像开了外挂,速度快,适合大批量生产,省时省力。
不过,不管用哪种方法,都得注意焊接的温度,温度控制不好,焊缝就会像失去水分的干枯花瓣,脆弱不堪。
焊接前的准备工作可不能马虎。
得把接缝处的油污、锈蚀都清理干净,简直就是给焊接面洗个“美容院”。
一旦脏东西残留,焊接质量就像“瞎猫碰上死耗子”,难以保证。
就算你焊得再好,如果底子不牢靠,结果也是不敢恭维。
焊接时的姿势也很重要。
站得端正一点,像打篮球一样,手要稳,焊枪就得像自己的手臂一样自然。
太用力了,焊缝就可能出现裂纹;太轻松了,又可能焊不上。
简直是心有灵犀的默契配合,只有这样才能保证焊接的质量。
冷却的时候,也得小心翼翼。
这一步常常被人忽视,冷却得太快,焊缝就会收缩,出现裂纹,焊接效果就像白开水,没一点味道。
慢慢来,给它一点时间,就像是“慢工出细活”,结果往往会让你眼前一亮。
检查焊接质量也不能马虎。
要不然,万一焊缝有问题,后果可就大了。
检查的方式多种多样,肉眼看、超声波检测,样样都得上。
就像检查一次期末考试,分数不理想,得重新复习。
焊接后的检测,确保万无一失,才能放心使用。
Q345R+S30408复合钢板的焊接工艺
Q345R+S30408复合钢板的焊接工艺组织严重脆化,塑性和韧性下降,甚至产生裂纹。
在复层焊接时,可能会造成焊缝严重稀释,降低其塑性及抗晶间腐蚀性能。
根据焊接实践经验:过渡层的焊材必须采用高铬、高镍不锈钢焊材,才能在正常焊接参数下得到双相的焊缝,避免大量马氏体组织的产生,防止产生焊接冷裂纹。
同时要严格控制焊接热输入,使碳钢或低合金钢基层一侧的熔深较浅,以减少焊缝金属的稀释和基层合金化。
总之,为防止出现上述两种不良后果,基层和复层的焊缝金属不能相互影响,在基层和复层材料之间必须采用过渡层的方法。
不锈钢复合板的焊接分三部分进行,基层的焊接、复层的焊接及过渡层的焊接。
基层的焊接和复层的焊接属于同种材料的焊接,工艺比较成熟;过渡层的焊接则是异种材料的焊接,是确保不锈钢复合板焊接质量的关键,也是复合板焊接难度较大的区域。
2焊接工艺2.1焊接材料的选择为提高生产效率,基层采用埋弧自动焊,考虑到复层与过渡层焊接厚度薄,手工电弧焊操作灵活、对母材稀释率小,故复层与过渡层均采用手工电弧焊焊接。
基层焊材可按强度选用,保证焊缝强度不低于母材;复层焊材按不锈钢选用,焊缝耐蚀性不低于母材,过渡层焊接一般选用铬镍当量高的奥氏体填充材料,以减少基层对过渡层焊缝的稀释作用。
为提高过渡焊缝的抗裂能力,最好使交界处焊缝具有一定的铁素体组织。
综上所述,结合异种钢焊接经验,基层Q345R钢板埋弧焊的焊丝为H10Mn2,焊剂为SJ101,基层施焊时预热温度不低于100℃,焊后不进行焊后热处理。
复层的焊条选用A102焊条,过渡层选用A302焊条,复层选用的焊接材料应保证熔敷金属的主要合金元素含量不低于复层母材标准规定的下限值。
本设备复层S*****之间采用手工焊,选用与之化学成分相近的A102。
过渡层的焊接选用25%Cr~13%Ni型焊条,以保证能补充基层对复层造成的稀释,为同时更好地保证焊接接头的防晶间腐蚀的要求,选用低碳的A302焊条。
不锈钢复合材料焊接工艺简介 可做做参考
不锈钢中厚板复合材料焊接工艺简介20世纪90年代以来,由于不锈钢复合钢板制造工艺的日臻完善,其价格逐步降低。
从而使不锈钢复合钢板的使用越来越广泛,冶金、水利、石油化工、核工业和食品工业等领域都有大量应用。
在压力容器建造中,不锈钢复合钢板被采用的逐渐增多。
不锈钢复合板的基层材料可以使用Q235B、16MnR、20R等各种普通碳素钢和专用钢。
覆层材料可以使用304、316L、1Cr13和双相不锈钢等各种牌号的不锈钢。
常用的是奥氏体不锈钢复合钢板。
一、不锈钢复合钢板的焊接特点不锈钢复合钢板焊接时,存在碳钢焊缝对不锈钢焊缝的稀释问题。
由于稀释作用,降低了不锈钢焊缝中的铬、镍含量,增加了不锈钢焊缝的含碳量。
所以不锈钢焊缝中容易形成硬而脆的马氏体组织。
从而降低了焊接接头的强度和韧性。
根据舍夫勒组织图和生产实践证明:过渡层的焊材必须采用高铬镍不锈钢焊材,才能在正常焊接参数下,得到双相组织的焊缝,避免了大量马氏体组织的产生,避免产生焊接冷裂纹。
但是,上述的结论是在小熔合比下总结出来的,原则上应控制焊缝的稀释率不大于30%,也就是说:合理设计焊接坡口和提高焊工的技术水平对于不锈钢复合钢板的焊接尤为重要。
二、合理设计焊接坡口焊接接头坡口形式的选择,除了应考虑其填充金属尽量少外,还应考虑复合钢板的焊接特点,保证复合层的耐腐蚀性能。
常用对接接头的坡口形式。
见(图一到图七)管板角接接头的坡口形式见(图八到图十)不锈钢复合钢板焊接的一般顺序应为:先焊基层焊缝,然后焊过渡层,最后焊复层焊缝。
图1按《焊接规程》的规定仅能单面施焊,焊接第一层时存易将基层母材熔人焊缝,影响焊接接头的抗腐蚀性并易产生冷裂纹。
另一方面,复层焊接接头被重复在敏感区加热,焊接接头易产生晶间腐蚀。
特殊情况下,能进行背面清根时,也可选用。
生产实践证明:过渡层的焊材必须采用高铬镍不锈钢焊材,才能在正常焊接参数下,得到双相组织的焊缝,避免了大量马氏体组织的产生,避免产生焊接冷裂纹。
不锈钢复合钢板的焊接工艺
不锈钢复合钢板的焊接工艺摘要:本文主要介绍了不锈钢复合钢板的对接,角接等形式的焊接。
前言:耐海水腐蚀的环保设备装置——海上平台、污水处理装置等既要求有强度保证,又要求具有耐腐蚀和使用寿命长的特征,因此使用碳钢与不锈钢复合板制作。
其碳钢一面保证其结构强度要求,不锈钢一面保证其耐腐蚀要求。
关键词:不锈钢复合钢板,CO2半自动气体保护焊一、施焊前的准备工作1、根据产品图纸要求用机械加工的方法在接头处,去除不锈钢复合层,对接焊缝需开合适的坡口。
详见下面典型节点图。
2、焊缝两侧各10-20mm宽度范围内作好清理工作,用钢丝刷或打磨的方法,去除氧化物、锈、油、水分等影响焊接质量的物质。
3、按产品图纸装配,在碳钢侧用CJ422,φ3.2mm焊条定位焊,定位焊焊工应具有有效的岗位操作证书,保证定位焊的质量,定位焊有效长度为25-30mm。
二、焊接过程1、不锈钢复合钢板对接缝的焊接工艺1.1基层碳钢焊接1.1.1采用埋弧自动焊的方法,正面焊一层,翻身后反面先用碳弧气刨方法清根,再封底焊一层。
焊接规范如下:位置焊丝焊剂焊丝直径电弧电压焊接电流焊接速度正面 H08A J431 φ5mm 31-33V 500-550A 44-46 cm/min反面 H08A J431 φ5mm 32-34V 580-620A 44-46 cm/min1.1.2焊后清渣,并打磨,要求详见下图。
1.1.3焊后用X射线抽样检查,抽样比例为10—20%,或用UT探伤检1.2过度层焊接采用CO2半自动气保焊方法,焊接一层,焊接规范选择如下:药芯焊丝TS-309(天泰)焊丝直径φ1.2(MM)电弧电压19-21V焊接电流130-150A过渡层焊后的截面如右图所示:1.3复层焊接采用CO2半自动气体保护焊的方法,焊接一层,焊接规范如下:药芯焊丝 TS-316L(天泰)焊丝直径φ1.2(MM)层间温度 150。
C复层焊后的截面图如下:1.1 焊后清理焊渣,并打磨光顺焊缝后外观检查。
不锈钢复合钢板焊接技术要求
不锈钢复合钢板焊接技术要求
不锈钢复合钢板焊接技术的要求包括以下几个方面:
1. 焊接材料选择:应当选择与被焊接的不锈钢复合钢板具有相似化学成分和机械性能的焊接材料。
2. 焊接设备选择:应当选择适用于不锈钢复合钢板焊接的设备,如TIG(氩弧焊)、MIG(气体金属弧焊)等。
3. 焊接工艺选择:应当选择适合不锈钢复合钢板的焊接工艺,如直流或交流焊接、直流直流配电焊接等。
4. 焊接电流和电压设置:应当根据不锈钢复合钢板的厚度和材质的不同,合理调整焊接电流和电压的设置,以确保焊接质量。
5. 预热温度和焊后热处理:应当根据不锈钢复合钢板的厚度,预热温度的设置有助于减轻焊接应力和熔池形成的裂纹,并且在焊接完成后可以进行适当的热处理,以消除残余应力。
6. 焊接速度和焊接顺序:应当控制焊接速度,避免熔池过大或过小。
同时,确定合适的焊接顺序,以保证焊缝质量。
7. 焊接环境条件:应当在清洁、无风、无露水的环境下进行焊接,以避免外界杂质对焊接质量的影响。
需要注意的是,不锈钢复合钢板焊接技术要求还随着具体的应
用领域、材料要求和工艺要求的不同而有所差异,上述仅为一般性的要求,具体应根据实际情况进行选择和调整。
复合钢板焊接工艺
复合钢板焊接工艺
复合钢板焊接这活儿挺讲究的,因为得把两种不同的钢材粘在一起,一边可能是普通的碳钢,另一边则是高级点的不锈钢。
为了焊得好,不裂开,不出现问题,得注意这么几件事:
选对焊条:得用专门的焊条,一种是焊基层的,一种是焊面上那层不锈钢的。
特别是两层交界的地方,要用特制的焊条,保证两种材料能紧密贴合,不会让底层的碳跑到上面去。
加热处理:焊之前和焊之后,有时候得给要焊的地方预热或者回火,这样能减少焊接时产生的内应力,防止裂纹出现。
焊接方式:常用的是手工电弧焊,但也有些高级设备,像气体保护焊,根据具体情况挑一个合适的。
温度控制:焊接时火候得掌握好,不能太热,不然不锈钢那边的防锈能力就没了,底层的形状也可能变形。
清理干净:每焊完一层,记得清理干净,别让杂质留在里面,这样下一层焊得更结实。
防止“串味”:得小心别让底层的碳跑到不锈钢层里,那样不锈钢就不那么耐腐蚀了。
焊后处理:焊完了,有时还得整个热处理一下,让钢材里的压力释放出来,质量更好。
检查验收:最后,得用专业的设备检查一遍,看看有没有焊漏或者瑕疵,确保万无一失。
总之,这活儿得细心,每一步都得按规矩来,才能焊出既美观又结实的复合钢板。
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不锈钢复合钢板的焊接工艺研究【摘要】不锈钢复材的厚度一般在3-6mm,而基材的厚度则可能根据需要确定为10以上的任意厚度。
由于不锈钢复合板存在珠光体钢与奥氏体钢两种材质,所以焊接过程中除了考虑到珠光体基材的接头性能和奥氏体复材的性能要求外,还存在着异种钢的焊接问题。
因此在焊接不锈钢复合板的过程中同时具有珠光体钢、奥氏体钢和异种钢的焊接特点,并且由于特殊的用途及散热情况和应力状态的影响复合板的焊接还具有他自己的特点。
【关键词】不锈钢;技术;焊接
1.特点分析
不锈钢复合钢板通常是由较厚的珠光体钢做基层和较薄的奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢,以及沉淀硬化型不锈钢等复合而成。
覆层为奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢具有比较高的耐蚀性。
当水中含有氯离子时,这类钢比马氏体型不锈钢抗点腐蚀能力较好,双相不锈钢的点腐蚀倾向比纯奥氏体不锈钢大,这是因为两种组织电位不同所致。
铬(cr)、钼(mo)含量较高的不锈钢耐蚀性较好,这些元素既加强了钝化膜,又抑止产生点蚀,特别是钼元素是抑止点蚀溶解的合金元素。
铁素体不锈钢抗应力腐蚀能力强于奥氏体不锈钢。
而奥氏体不锈钢在水工金属结构中使用最为广泛。
覆层为马氏体不锈钢、半铁素体不锈钢以及沉淀硬化型不锈钢,主要用于硬度、强度要求高,具有耐磨性要求的地方,但是水中含有氯
离子或水中的ph值偏小的水域慎用。
不锈钢覆层较珠光体钢基层具有不同的金相组织、低的热导率、高的电阻和较大的热膨胀系数等,还存在熔点、比热容、电磁性的差异。
由于不锈钢复合钢板覆层和基层存在交界线,所以焊接时存在基层、过渡层和覆层等焊接特点之分,针对不同的层采用不同焊接方法、焊接热输入、焊接材料等。
而不锈钢在做焊后消应热处理时,要注意避开不锈钢的晶间腐蚀“危险区温度”——对铁素体不锈钢或马氏体不锈钢危险温度为400℃~600℃,而奥氏体系不锈钢则为450℃~850℃。
所以要尽量避开危险区温度加热或不能在该区段停留时间过长。
且采用比珠光体类钢要小的焊接热输入焊接,尽量减小不锈钢热影响区的过热。
2.焊前准备
不锈钢复合钢板的下料和焊接坡口加工,应优先选用机械加工方法,如刨边机、铣边机、单臂刨、剪板机等下料和加工焊接坡口。
当采用等离子弧切割、氧熔剂气割或碳弧气刨等热加工时,则必须去除覆层下料坡口表面的氧化层、过热层和渗碳层。
这样的坡口型式其目的是在焊接过程中,当采用碳弧气刨清根时,可以防止碳筋棒电极对不锈钢覆层渗碳,导致该处高碳马氏体组织的产生,从而防止裂纹的出现。
焊接前应采用机械方法、加热烘烤法及有机溶剂(如丙酮、酒精、香蕉水等),清除焊丝表面和焊接坡口及坡口两侧20mm以上范围内的油污、水渍、锈迹、氧化膜及其它污物。
多层多道焊时,必
须清除前道焊缝表面的熔渣和缺欠等。
3.焊接特性
不锈钢复合钢板焊接材料选用:对基层珠光体钢(σb≤
600mn/m )采用等强原则选取。
覆层不锈钢采用等耐蚀性原则选取,且宜为低碳、超低碳以及含有钛(ti)、钼(mo)元素的焊接材料。
譬如,单相奥氏体不锈钢06cr19n10焊接覆层时应选用cr18-ni8
型焊接材料,这样可以保证焊接接头的耐蚀性要求。
过渡层焊接应选用高铬高镍的cr25-ni13型或cr25-ni20型焊接材料,这样可以降低或消除熔化线上的脆化区,即可用不锈钢覆层母材的铬当量和镍当量通过schaeffler(舍夫勒)组织图等预测焊缝金相组织来选取焊接材料,这样可防止基层焊缝对覆层的稀释,使过渡层出现马氏体组织,从而引起过渡层脆化而产生裂纹。
珠光体钢基层焊接推荐采用焊条电弧焊、埋弧焊和co2气体保护焊。
不锈钢覆层和过渡层,推荐采用氩弧焊、焊条电弧焊或埋弧焊。
不锈钢覆层不应有电弧或硬物击伤。
前者会导致不锈钢金相组织改变,后者会引起冷加工硬化,两者都会使击伤处的腐蚀电位降低,使该处腐蚀加速,耐蚀性降低。
在施焊时,为了防止对母材电弧击伤,导致腐蚀电位降低,所以焊接电缆、焊枪等必须绝缘良好。
在用珠光体类,即低碳低合金钢焊条定位焊时,注意不要熔敷到不锈钢覆层,不然将对覆层内的铬、镍含量导致稀释,由schaeffler(舍夫勒)组织图知道,将会出现马氏体组织,加之若
使用碳弧气刨清除定位焊和焊缝背缝清根时,将会对覆层及其稀释层渗碳,从而出现高碳马氏体而使焊缝产生裂纹,对此,应采用砂轮打磨等机械方法把稀释层和渗碳层清除,才能继续焊接。
不锈钢复合钢板的焊接一般应先焊基层,待基层施焊到离基层和覆层交界线2mm~3mm时停止焊接,经清根及规定的质量检验项目检验合格后,再焊过渡层(该过渡层厚度不小于5mm),最后焊接覆层。
当施焊位置不允许时,亦可先焊覆层,再焊过渡层,最后焊基层,但在这种焊接顺序下,基层的焊接,须用与过渡层焊接相同的不锈钢焊接材料,即cr25-ni13型焊接材料;亦可在过渡层上焊接纯铁素体不锈钢焊接材料,即cr25-ni20型焊接材料过渡,该过渡层厚度应不小于5mm厚,才能用低碳钢或低合金钢焊条或焊丝焊接。
双相不锈钢的耐蚀性和力学性能除受化学成分的影响,主要取决于其合理的高温铁素体δ相和奥氏体γ相之比。
水工金属结构一般耐蚀性要求δ/γ的比值控制在5%左右。
因此,焊缝能否保持这种合理的相组织比值是焊接双相不锈钢的关键问题。
根据fe cr ni 三元合金相图,由图可知,双相不锈钢在刚凝固结束时的组织为单相δ铁素体。
奥氏体γ相是在随后的冷却速度过程中温度低于1300℃后由相晶粒边界形核和生长,即发生δ相→γ相的转变形成的。
它的形态和数量除与化学成分有关外,主要取决于冷却速度。
随着冷却速度的增加,γ相的含量减少。
当焊缝成分与母材相同时,冷却后焊缝组织中γ相的含量较少,而δ相的含量可能会超过80%。
过高的δ相含量会导致焊缝韧性下降,氢脆敏感性增加。
因此,为了得到合适的δ/γ比值的焊缝组织,可以根据schaeffler(舍夫勒)组织图、
schaeffler组织图
delongdiagram(德龙)图及美国焊接研究会公布的wrc1992组织图,通过铬当量和镍当量预测焊缝的室温组织。
fe-cr-ni三元合金相图
4.焊接去应力处理
不锈钢复合钢板通常不做焊接后去应力处理。
若采用焊后去应力热处理,应在焊接基层之后、在焊接过渡层和覆层之前进行。
这样可以减小由于覆层和基层的热膨胀系数不同而导致新的应力产生,也防止其热膨胀系数不同导致覆层和基层的热处理分层。
同时,在进行焊后热处理时,应避开铁素体不锈钢或马氏体不锈钢脆化温度区间400℃~600℃和奥氏体系不锈钢脆化温度区间450℃~850℃,可采用低温热处理或高温热处理时在脆化区间范围内激冷,如水韧处理。
而采用焊后爆炸去应力处理时,也应在焊接过渡层和覆层之前进行。
焊后爆炸去应力处理是通过材料的塑性变形原理来削平焊接残余应力峰值,相当于给焊件一个预拉伸,虽然应力下降了,但同时材料的脆性倾向也增加了。
由于基层和覆层的材质不同,也就是两者的塑性变形情况也不一样。
若采用爆炸去应力处理两者变形速率不一致,会出现新的内应力,甚至会导致覆层与基层剥离分层的可能。
5.结束语
本文仅从技术问题和选材问题给予一定论述,以供业内人士参考。