目前，石油、化工等行業的壓力容器制造中，對有耐蝕性要求的管板、筒體內壁以及法蘭等都采用不銹鋼帶極堆焊。由于帶極堆焊熔池大，堆焊部位邊緣處需留出一定空間，防止堆焊熔池流淌，且狹小部位帶極焊不能進行。例如，管板外圈邊緣處，筒體內壁兩頭邊緣處，管板圓心處等。這些部位一般采用不(bu)銹(xiu)鋼焊條(tiao)手工堆焊解決，但手工堆焊效率低、堆焊焊道表面質量不美觀、制約生產制造的進度。若采用不銹(xiu)鋼絲極埋弧堆焊，能大大提高生產率、焊道成形美觀。347不(bu)銹鋼絲極埋弧堆焊材料一般應用在對接焊縫，而不銹鋼絲極埋弧堆焊在國內鮮有報道。因此，研制開發347型不銹鋼絲極埋弧堆焊焊絲及配套焊劑對壓力容器制造很有價值和意義。
1. 焊絲(si)的研制(zhi)
347型不銹(xiu)鋼(gang)絲極埋弧堆焊(han)(han)過程中(zhong)，過渡(du)層和(he)耐蝕層均(jun)采用(yong)新研制的焊(han)(han)絲H309SL或H347SL。其化學(xue)成(cheng)分見表(biao)5-60和(he)表(biao)5-61。
2. 焊劑的研制
用(yong)新研制(zhi)的(de)焊絲(si)H309SL、H347SL與新研制(zhi)的(de)焊劑SJ661、SJ667匹配(pei)進行(xing)堆焊時，分別將SJ661和SJ667焊劑中C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種(zhong)元(yuan)素(su)(su)過渡特性與帶極堆焊對(dui)比進行(xing)了(le)檢測(ce)，其檢測(ce)結果見表5-62和表5-63。可以(yi)看出SJ661和SJ667焊劑對(dui)有(you)益合(he)金元(yuan)素(su)(su)Cr、Ni的(de)燒(shao)損少，合(he)金過渡穩定(ding)；C、S、P等元(yuan)素(su)(su)幾(ji)乎不增加，氧化性低，具有(you)良(liang)好的(de)合(he)金元(yuan)素(su)(su)過渡特性達到了(le)帶極堆焊合(he)金元(yuan)素(su)(su)過渡水平。
3. 堆(dui)焊試驗(yan)與(yu)結果(guo)分析
母(mu)材選(xuan)(xuan)用規格為(wei)400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板。試板整體預(yu)熱(re)至100～150℃，采用雙層絲(si)極(ji)堆(dui)焊，過渡層選(xuan)(xuan)用H309SL焊絲(si)和焊劑SJ661；耐(nai)蝕層選(xuan)(xuan)用H347SL焊絲(si)和SJ667焊劑。堆(dui)焊參數見(jian)表5-64，堆(dui)焊簡圖(tu)如(ru)圖(tu)5-31所(suo)示。
嚴格(ge)按照(zhao)上述堆(dui)(dui)焊(han)工藝進(jin)(jin)行(xing)施(shi)焊(han)，堆(dui)(dui)焊(han)金屬(shu)成(cheng)(cheng)形好，脫(tuo)渣(zha)快、不粘渣(zha)。試板堆(dui)(dui)焊(han)后按 JB/T 4730-2005 對堆(dui)(dui)焊(han)層(ceng)進(jin)(jin)行(xing)PT、UT100％檢測，評定為I級，未發現夾(jia)渣(zha)和氣孔(kong)等缺陷。堆(dui)(dui)焊(han)熔敷金屬(shu)的化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分及力學(xue)性能見(jian)表5-65和表5-66，與帶極埋弧堆(dui)(dui)焊(han)的熔敷金屬(shu)相(xiang)當。
對堆焊(han)(han)層(ceng)熔(rong)敷金屬(shu)進(jin)行晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)、氫剝(bo)離試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)、金相檢(jian)測和(he)鐵(tie)(tie)素體(ti)含(han)量檢(jian)測：按《金屬(shu)和(he)合金的腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi) 不銹鋼晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)方法》GB/T 4334-2008進(jin)行晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)，未(wei)(wei)發(fa)現晶(jing)間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)傾向；按ASTM G146-2000《高壓精(jing)煉氫設備(bei)中(zhong)使用(yong)的雙金屬(shu)不銹合金／鋼板材非連接性(xing)的標(biao)準實施(shi)規程》進(jin)行氫剝(bo)離試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)，未(wei)(wei)發(fa)現剝(bo)離現象；按GB／T 10561-2006進(jin)行宏觀及金相檢(jian)測，堆焊(han)(han)層(ceng)表面未(wei)(wei)見氣孔、裂紋(wen)、夾渣、未(wei)(wei)熔(rong)合等缺陷(xian)；金相檢(jian)測堆焊(han)(han)層(ceng)為大量奧氏體(ti)和(he)少量鐵(tie)(tie)素體(ti)。
由于(yu)新研制(zhi)的(de)(de)347型不(bu)銹(xiu)鋼絲極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)(han)材(cai)料和(he)焊(han)(han)劑，具(ju)(ju)有良好(hao)的(de)(de)工藝(yi)及冶(ye)金性能，堆(dui)焊(han)(han)熔敷金屬具(ju)(ju)有合(he)格的(de)(de)化學成分及力學性能、非常優良的(de)(de)耐晶間腐蝕(shi)和(he)耐氫剝等性能，達到了同等帶(dai)極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)(han)水平(ping)，已經應用(yong)于(yu)石油、化工等壓(ya)力容器(qi)制(zhi)造行業(ye)。
