不銹鋼復合中厚鋼板基層或復層的焊接方法與焊接不銹(xiu)鋼和碳鋼(或低合金結構鋼)一樣,可以采用焊條電弧焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊、惰性氣體保護焊和復合焊等方法。復層更常用的是焊條電弧焊和氬氣保護焊。
一(yi)、焊接(jie)材料(liao)的選擇
不銹鋼(gang)復合中厚鋼(gang)板的焊(han)縫(feng)由過渡層(又稱隔(ge)離(li)層)、基層和復層三個部分組(zu)成,各自焊(han)接(jie)材料的選擇(ze)如下:
1. 過(guo)渡層所選用的焊接材料
為了保證復層側焊縫合金不受或少受基層金屬的稀釋,過渡層的焊接材料肯定不能選用碳鋼(或低合金鋼)的焊接材料,必須選用鉻、鎳含量高于復層中含量的不銹鋼的焊接材料。這是為了充分補償碳鋼有可能對復層焊縫金屬的稀釋作用和補充焊接過程中合金元素的燒損,且過渡層合金應具有良好的塑性和韌性。當不銹鋼復合中厚鋼板焊接構件對焊縫金屬的塑性要求和對耐蝕性要求不高時,其過渡層可選用焊接復層的焊接材料。對于大厚度的不銹復合鋼(gang)板的焊接構件,其剛度特別大,可選用純鎳焊條作為過渡層的焊接材料。
2. 基層的焊接材料
選用與(yu)基層(ceng)碳鋼(gang)(或低合(he)金結構鋼(gang))單(dan)獨(du)焊(han)(han)(han)接時相同(tong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接材料,并以同(tong)樣的(de)(de)焊(han)(han)(han)接工藝進(jin)(jin)行施(shi)焊(han)(han)(han)。基層(ceng)施(shi)焊(han)(han)(han)前原則(ze)上不(bu)進(jin)(jin)行預熱(re),焊(han)(han)(han)后(hou)不(bu)進(jin)(jin)行消除(chu)應力的(de)(de)回火(huo)(huo)處理(li)。但是,對于厚度大、剛度大且基層(ceng)為低合(he)金結構鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接構件,仍(reng)要進(jin)(jin)行預熱(re),焊(han)(han)(han)后(hou)仍(reng)需要進(jin)(jin)行整(zheng)體(ti)或局部(bu)回火(huo)(huo)熱(re)處理(li)來消除(chu)焊(han)(han)(han)接殘余應力。回火(huo)(huo)熱(re)處理(li)溫度不(bu)宜過高,一般(ban)控制在400℃,以免(mian)影響復層(ceng)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性。
3. 復層(ceng)焊(han)接材料的選用
原(yuan)則上與單獨焊接(jie)(jie)不銹鋼時(shi)的(de)焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)相同(tong)(tong),焊接(jie)(jie)工藝也相同(tong)(tong)。不銹鋼復合中厚鋼板的(de)焊接(jie)(jie)方(fang)法(fa)和所選用的(de)焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)見表5-33(摘(zhai)自GB/T 13148-2008)。

全國(guo)壓(ya)力(li)容器(qi)標準化技術委員(yuan)會推(tui)薦《GB/T 985.2-2008復(fu)合鋼的推(tui)薦坡口》在壓(ya)力(li)容器(qi)及受壓(ya)元(yuan)件(jian)使(shi)用,見(jian)表(biao)(biao)5-34~表(biao)(biao)5-37。




焊接坡(po)口(kou)一般采用(yong)機械加(jia)工(gong)方(fang)法制成。若采用(yong)等(deng)離子弧切割(ge)、氣割(ge)等(deng)方(fang)法加(jia)工(gong)坡(po)口(kou),則(ze)應除去(qu)坡(po)口(kou)表面的氧化(hua)層和過熱層。
二、焊接坡口
常用對接接頭和角接接頭的坡口形式及尺寸如圖 5-15 和 圖 5-16 (摘自GB/T 13148-2008)所示。

三、裝(zhuang)配與定(ding)位焊
不(bu)銹鋼復合中厚(hou)鋼板在(zai)組裝以(yi)前,應(ying)(ying)采用(yong)機(ji)(ji)械(xie)方法及有機(ji)(ji)溶劑(如丙(bing)酮、酒精(jing)、香蕉(jiao)水等)清除焊絲表面和焊接坡口兩側(ce)不(bu)小于(yu)20mm范圍內的(de)油(you)污、銹跡、金屬屑、氧化膜及其他污物。多層多道焊時(shi),應(ying)(ying)清除每道焊縫表面的(de)熔渣和缺(que)陷等。
裝配時,厚(hou)(hou)(hou)度(du)相同(基(ji)層(ceng)(ceng)和(he)復(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)(hou)度(du)均相同)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)復(fu)合中(zhong)厚(hou)(hou)(hou)鋼(gang)板,應以復(fu)層(ceng)(ceng)表面為基(ji)準,其錯(cuo)邊量(liang)不(bu)(bu)(bu)(bu)應大于復(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)(de)(de)(de)1/2,且不(bu)(bu)(bu)(bu)應大于2mm。厚(hou)(hou)(hou)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)同(復(fu)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)(hou)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)同或基(ji)層(ceng)(ceng)厚(hou)(hou)(hou)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)同,或兩(liang)者均不(bu)(bu)(bu)(bu)同)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)復(fu)合中(zhong)厚(hou)(hou)(hou)鋼(gang)板的(de)(de)(de)(de)裝配基(ji)準,按設計圖樣的(de)(de)(de)(de)規定執(zhi)行。
定(ding)位(wei)焊(han)(han)一定(ding)要(yao)在基層上(shang)進行,所選用的(de)焊(han)(han)接(jie)材料與焊(han)(han)接(jie)基層時的(de)焊(han)(han)接(jie)材料相(xiang)同,不(bu)允許用復層的(de)焊(han)(han)接(jie)材料在基層上(shang)進行定(ding)位(wei)焊(han)(han)。定(ding)位(wei)焊(han)(han)的(de)長度和間(jian)距,可根據(ju)焊(han)(han)件的(de)具體情況具體確(que)定(ding)。發現定(ding)位(wei)焊(han)(han)縫出(chu)現裂紋(wen)或其他(ta)不(bu)允許存在的(de)缺(que)陷時,應予以(yi)鏟(chan)除,并(bing)移位(wei)再焊(han)(han)。
四、焊(han)接順序
焊接時,宜先(xian)焊基(ji)層(ceng)(ceng),經清根(gen)及規(gui)定(ding)的(de)質(zhi)量(liang)檢驗項(xiang)目合格(ge)后,再焊過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng),最(zui)后焊復層(ceng)(ceng)。若不能按此(ci)方案(an)執行時,也可先(xian)焊復層(ceng)(ceng),再焊過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng),最(zui)后焊基(ji)層(ceng)(ceng);但在這(zhe)種情況下(xia),基(ji)層(ceng)(ceng)的(de)焊接,宜用性(xing)能不低(di)于過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)焊接的(de)奧氏體(ti)焊條或焊絲。

1. 基層的焊接
焊(han)接(jie)基層時(shi),其焊(han)道不(bu)應觸及和熔化(hua)復(fu)層,先(xian)焊(han)基層時(shi),其焊(han)道根部或(huo)表面,應距復(fu)合(he)界面1~2mm。是否采(cai)取預(yu)熱(re)措施,視基層厚(hou)度、鋼(gang)(gang)種(zhong)及結構(gou)等因素(su)而定(ding)。對(dui)接(jie)焊(han)縫的(de)順(shun)序如圖5-17a、b所示,先(xian)將開(kai)好坡口的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)復(fu)合(he)中厚(hou)鋼(gang)(gang)板(ban)裝(zhuang)配好,首(shou)先(xian)焊(han)接(jie)基層碳鋼(gang)(gang)(或(huo)低合(he)金結構(gou)鋼(gang)(gang))。基層焊(han)接(jie)完畢后要(yao)對(dui)其焊(han)縫進(jin)行檢(jian)查(包括焊(han)縫表面和焊(han)縫內部質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)),確認焊(han)縫質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(特別是焊(han)縫內部質(zhi)(zhi)量(liang)(liang))達(da)到合(he)格(ge)標(biao)準后,才能做焊(han)接(jie)過渡層的(de)準備(bei)工(gong)作。
2. 過渡(du)層的焊(han)接
如(ru)圖(tu)5-17c所示,在復層(ceng)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板一側(ce)進(jin)行鏟削(xue),并將待焊(han)(han)根(gen)部制成圓弧形。為(wei)了防止(zhi)未焊(han)(han)透,鏟削(xue)要進(jin)行到暴(bao)露出基層(ceng)碳(tan)鋼(gang)(gang)為(wei)止(zhi),并打磨(mo)干凈。焊(han)(han)接過(guo)渡(du)(du)層(ceng)時(shi)(見(jian)圖(tu)5-17d),其焊(han)(han)縫要穩定地熔化復層(ceng)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)板的(de)(de)一定厚(hou)(hou)度(du)(du),才能(neng)(neng)(neng)起到隔(ge)離作用。施焊(han)(han)時(shi),應采(cai)用較小(xiao)直徑的(de)(de)焊(han)(han)條(tiao)或(huo)焊(han)(han)絲及較小(xiao)的(de)(de)焊(han)(han)接線能(neng)(neng)(neng)量。過(guo)渡(du)(du)層(ceng)的(de)(de)厚(hou)(hou)度(du)(du)不(bu)(bu)小(xiao)于(yu)2mm。過(guo)渡(du)(du)層(ceng)焊(han)(han)縫經(jing)檢查(cha)合(he)格后,才能(neng)(neng)(neng)對復層(ceng)進(jin)行施焊(han)(han)。
3. 復層的焊(han)接
焊(han)接(jie)(jie)復層時(見圖(tu)5-17e),道間(jian)溫度(du)應不(bu)高(gao)于(yu)(yu)100℃,并(bing)盡可能采用較小的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱輸入量。在不(bu)影(ying)響焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭質量的(de)(de)前提(ti)下,可加(jia)快不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)(jie)冷卻速度(du),避(bi)免復層在600~1000℃停留時間(jian)過(guo)長,而影(ying)響其耐(nai)蝕性。復層焊(han)縫表(biao)面,應盡可能與復層表(biao)面保持平整、光順。對接(jie)(jie)焊(han)縫余高(gao),應不(bu)大(da)于(yu)(yu)1.5mm。角接(jie)(jie)焊(han)縫的(de)(de)凹凸度(du)及焊(han)腳(jiao)高(gao)度(du),應符(fu)合設計圖(tu)樣的(de)(de)規定。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)復(fu)(fu)合中厚鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)搭接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭和(he)角接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形式(shi)如圖5-18和(he)圖5-19所(suo)示。在待焊(han)(han)(han)區中碳(tan)鋼(gang)(gang)和(he)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)共(gong)存(cun)部位(wei),要(yao)選(xuan)用(yong)(yong)過(guo)渡層(ceng)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)。待焊(han)(han)(han)處都(dou)(dou)是碳(tan)鋼(gang)(gang)時(shi)(shi),可以按基(ji)層(ceng)所(suo)選(xuan)用(yong)(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)進行施焊(han)(han)(han);同(tong)樣(yang),待焊(han)(han)(han)區都(dou)(dou)是不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao)(liao)時(shi)(shi),理應選(xuan)用(yong)(yong)復(fu)(fu)層(ceng)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao),但考慮到焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熔池的(de)深度,可能(neng)將基(ji)層(ceng)熔化(hua),此(ci)時(shi)(shi)第一層(ceng)焊(han)(han)(han)縫仍(reng)要(yao)選(xuan)用(yong)(yong)過(guo)渡層(ceng)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao),切不(bu)可忽(hu)視。


五、注(zhu)意事項(xiang)
1. 焊(han)接前若發現不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合中厚鋼(gang)板有分(fen)層(ceng)情況,不(bu)允(yun)許進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)。如(ru)果(guo)在(zai)焊(han)(han)接(jie)坡口(kou)邊(bian)緣有分(fen)層(ceng),會導致鋼(gang)板復層(ceng)和(he)基層(ceng)之間焊(han)(han)合不(bu)良。此時一定要將不(bu)銹(xiu)鋼(gang)復合中厚鋼(gang)板全部進(jin)(jin)行(xing)無(wu)損檢測,若其分(fen)層(ceng)范圍很小,可以徹(che)底(di)鏟(chan)除分(fen)層(ceng)進(jin)(jin)行(xing)補焊(han)(han)(即堆焊(han)(han)),待修(xiu)復后才能進(jin)(jin)行(xing)正式施(shi)焊(han)(han)。
2. 基層(ceng)(ceng)一(yi)(yi)側(ce)和復層(ceng)(ceng)一(yi)(yi)側(ce)的(de)待焊處,應(ying)分別使(shi)用(yong)(yong)專用(yong)(yong)砂輪和鋼(gang)(gang)(gang)絲刷等工具修(xiu)磨,基層(ceng)(ceng)側(ce)必須使(shi)用(yong)(yong)碳鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)絲刷,而復層(ceng)(ceng)側(ce)必須使(shi)用(yong)(yong)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)絲刷。
3. 對(dui)(dui)復層(ceng)(ceng)(ceng)、基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)過(guo)(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)所用(yong)的(de)三種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)材料分(fen)別做出明顯標記,嚴格(ge)區分(fen),防(fang)止(zhi)(zhi)混淆。絕對(dui)(dui)禁止(zhi)(zhi)用(yong)焊(han)接(jie)(jie)基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)焊(han)接(jie)(jie)材料焊(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)或(huo)焊(han)接(jie)(jie)復層(ceng)(ceng)(ceng);同樣,也要防(fang)止(zhi)(zhi)焊(han)接(jie)(jie)復層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)焊(han)接(jie)(jie)材料錯用(yong)在焊(han)接(jie)(jie)基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)或(huo)過(guo)(guo)渡層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)焊(han)縫上。
4. 基層的根部焊縫通常采用焊條電弧焊進行施焊,第二層以上的焊縫在可能的情況下選用埋弧焊或CO2氣體保護焊,以提高生產效率,減輕人工勞動強度。在大多數的情況下過渡層采用焊條電弧焊,在保證焊透的情況下,為了減少合金元素的稀釋,希望熔合比小一些,盡可能采用小的焊接電流、快速焊、不允許焊條作橫向擺動的焊接,盡量選用低碳或超低碳不銹鋼焊接材料,目的是提高焊縫金屬耐蝕性。焊接時應選用小的熱輸入,使其在溫度600~1000℃停留時間越短越好,以避免遭受晶間腐蝕。
5. 復(fu)層不銹(xiu)鋼焊接(jie)后,仍要進行(xing)酸洗和鈍化處(chu)理(li),或者(zhe)在復(fu)層焊接(jie)接(jie)頭的局部區域進行(xing)酸洗,去(qu)除褐色氧化膜的化學(xue)處(chu)理(li)。

