浙江至德钢业有限公司不锈复合钢板焊接工艺流程如下:
一、 焊接材料的选择
不锈复合钢板由基层、过渡层和覆层三个部分组成,各自焊条的选择如下:
1. 基层焊材的选用
基层的焊条选择与基层的碳钢或低合金结构钢单独焊接时相同的焊条,并以同样的焊接工艺进行施焊。
2. 过渡层焊材的选择
为保证覆层侧焊缝金属不受或少受基层金属的稀释,过渡层必须选用铬、镍含量高于覆层中含量的不锈钢焊条。过渡层合金与覆层不锈钢成分相近,并具有良好的塑性和韧性。当不锈钢复合钢板焊接结构对焊缝金属的塑性要求和对耐腐蚀性要求不特别高时,其过渡层可选用焊接覆层的焊条。对于大厚度的不锈钢复合钢板的焊接结构,其刚性特别大,可选用纯镍焊条作为过渡层的焊接材料。
3. 覆层焊材的选用
原则上与单独焊接不锈钢时的焊条相同,焊接工艺也相同。按照不锈复合钢板的材质与焊接接头的使用条件,合理选择基层、过渡层、覆层焊条。覆层的焊接可采用埋弧自动焊、焊条电弧焊和气体保护焊。
不锈复合钢板焊接材料的选用见表3-50.国外不锈复合钢板产品所选用的焊条牌号见表3-51.
二、坡口及尺寸
为了减少不锈钢焊条的消耗量,一般坡口都开在基层一侧,有时为防止第一道基层焊缝中混入奥氏体钢或结构形式受到限制,不便于基层开坡口时,坡口可开在覆层一侧。
坡口形式多为V形坡口,其角度、根部间隙及钝边尺寸等可参考碳钢的坡口标准。厚度大于14mm的复合钢板可加工成X形或X形与U形的复合型。不锈复合钢板对接焊缝的坡口形式和尺寸参见表3-52.
三、装配定位焊
装配焊件时以覆层为基准对齐,尤其对不同厚度焊件组对时,更应注意这一点,如图3-14所示。
如果覆层面错边大,则会影响覆层面的焊接质量,所以错边最好不要超过1mm。
定位焊一定要焊在基层上,一般定位焊缝的长度应控制在10~30mm范围内。
四、焊接顺序及操作要领
不锈复合钢板对接焊缝的焊接顺序为;先焊基层,接着焊过渡层、最后焊覆层。即先焊基层一侧,然后从覆层一侧铲除焊根、并用砂轮机打磨干净,经检验合格后,再焊过渡层以及覆。这样可以减少覆层一侧的焊接量和铲除基层焊根的工作量、并且避免覆层焊缝的多次重复加热,从而提高焊缝质量,如图3-15所示。
1. 先焊基层
将开好坡口的不锈复合钢板装配好,首先焊接基层珠光体钢。基层焊接时,应避免熔化至不锈钢覆层,否则覆层中的铬、镍等合金元素对基层有稀释作用,会显著降低焊缝的塑性,以致引起热、冷裂纹。为此在坡口加工时需留出一定的钝边量。厚度16mm以上的基层,可先用焊条电弧焊打底2~3层,再用埋弧自动焊焊接。
基层焊接完毕要对其焊缝进行全面检查,确认焊缝内部质量达到要求后,再开始做焊接过渡层的准备工作。对需要焊后消除应力热处理的焊件,可在基层焊后进行,然后再焊过渡层。热处理温度取下限,延长保温时间。
2. 焊接过渡层
焊接过渡层之前,先把不锈复合钢板覆层一侧铲削成U形坡口,为防止未焊透,要铲到暴露出基层的第一层焊缝为止,并将坡口打磨干净。
焊接过渡层一般采用焊条电弧焊,尽量用小电流,焊条摆动幅度要小,力求使紧靠基层一侧的熔深浅些。若过多的基层金属(C、Mn元素)熔入到过渡层,则由于焊缝被碳稀释而形成硬脆的马氏体组织,降低接头的塑性及耐蚀性能。
3. 焊接覆层
待过渡层焊缝高度接近覆层厚度1/2时,就改用覆层焊条焊接覆层。
焊接覆层时,要防止基层金属熔入焊缝而降低其铬、镍的含量,降低覆层焊缝的耐腐蚀性和塑性。其焊接工艺与一般不锈钢的焊接工艺相同。
当不锈复合钢板的厚度小于1.6mm时,在覆层一侧用过渡层的焊接材料进行焊接;当厚度在1.6~3.0mm时,通常在覆层和基层面各焊一层。先焊基层后焊覆层;当厚度在3.0~6.0mm时,在基层一侧开成80°V形坡口,先焊基层一侧,然后再焊覆层一侧。
在焊接这些薄件的不锈复合钢板时,一定要在不影响其焊缝质量的前提下,加快焊接的冷却速度,避免覆层在450~850℃停留时间过长,而影响其耐腐蚀性。
五、应注意的工艺问题
①. 焊前使用丙酮、酒精等有机溶剂严格清除坡口内的油污,并在覆层坡口 150mm 范围内涂上防飞溅材料,防止飞溅物粘在覆层上,影响其防腐蚀性能。
②. 在基层定位焊时、必果使用或钢焊条,切不可使用不锈钢焊条。当定位焊点接近覆层时,须控制用小一些的电流,以防止覆层产生增碳现象、影响其的耐腐蚀性能。
③. 严禁制碳财单条弹到圈层和过渡层和用过渡层焊条焊到覆胶上。
④. 焊接覆层时,采用小电流、直流反接、多道焊、焊接时焊条不宜做横向摆动。
⑤. 焊后,基层一侧和覆层一侧均应分别使用碳素钢钢丝刷和不锈钢钢丝刷等工具进行清理。