对55mm厚304不锈钢板(我国标准牌号为06Cr19Ni10钢板)采用埋弧焊的方法,选定合适的焊接参数进行焊接工艺评定,对其焊接接头微观组织和力学性能进行检测,为304不锈钢厚板焊接产品提供可靠的依据。
1. 材料的选用
选用母材为常用的304不锈钢板进行埋弧焊接,板材尺寸为350mmx200mmx55mm。其化学成分和力学性能见表3-64。焊接材料选用ER308L(相当于我国牌号H03Cr21Ni10Si)焊丝,直径为4mm,其成分见表3-65,焊剂选用烧结焊剂SJ601。与ER308L焊丝配合使用,可使焊接工艺性良好、焊缝成形美观、脱渣容易。
2. 焊接工艺的选用
选用ZX7-1000M埋弧焊机焊接304不锈钢板,采用对接接头,开30°坡口,留2mm钝边,焊前将坡口两侧20~30mm范围内的水分油污等有害杂质应清理干净,并通过打磨呈现出金属光泽;焊丝表面也应清除油污、有害杂质,保持光亮。
焊接时焊缝两头加引弧板,并预留24°~25°左右的反变形量。首先用MIG焊进行打底焊接;然后采用埋弧焊,按焊接工艺评定后的焊接参数,见表3-66,进行多层多道焊接直到坡口填满;其后对焊缝坡口反面刨槽清根处理,再用埋弧焊焊1~2层填满即可。1#试板焊接32道,2#试板焊接39道。
3. 试验结果分析
a. 焊接接头力学性能根据GB/T 228.1-2010、GB/T 2653-2008 及 GB/T2650-2008标准进行拉伸、弯曲和冲击试验,全部合格。
b. 显微硬度的测定 焊缝区与母材硬度值接近或低于两侧焊接热影响区的硬度值,但总体上硬度值相差不大,未发生明显组织脆化现象。
c. 焊接接头的微观组织分析 显微组织均为奥氏体+粒状碳化物+少量铁素体,在熔合线附近组织有所粗化,但未出现明显的粗大(贯通)柱晶。此外,热影响区较窄,母材显微组织比较均匀。这说明所选择的焊接工艺参数相对较合理,避免了热输入过大带来的不利影响。
对于厚55mm的304不锈钢(我国标准牌号为06Cr19Ni10钢板),采用埋弧焊的方法,用ER308L焊丝和SJ601 焊剂作为焊接材料,选用上述的焊接工艺和参数进行焊接,其焊接接头抗拉强度、弯曲性能及冲击吸收功均获得良好效果,完全满足图样设计要求。显微硬度测量及显微组织观察表明:焊缝与母材结合良好,未出现裂纹等缺陷、无晶间腐蚀倾向、焊后未出现严重晶粒粗化现象。