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銹鋼焊條(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(ji)埋弧堆(dui)焊，能大大提高生產率、焊道成形美觀。347不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. 焊絲的(de)研制
347型不(bu)銹鋼絲極埋弧(hu)堆焊過程中，過渡層和耐蝕層均采用新研制的焊絲H309SL或H347SL。其化學成分(fen)見表5-60和表5-61。
2. 焊劑的研制
用新(xin)研(yan)制的焊(han)絲H309SL、H347SL與新(xin)研(yan)制的焊(han)劑(ji)(ji)SJ661、SJ667匹(pi)配(pei)進行堆(dui)(dui)焊(han)時，分別將SJ661和(he)SJ667焊(han)劑(ji)(ji)中C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種元(yuan)(yuan)素過(guo)渡(du)(du)特(te)性與帶極(ji)堆(dui)(dui)焊(han)對比進行了檢測，其檢測結(jie)果見表5-62和(he)表5-63。可以(yi)看出SJ661和(he)SJ667焊(han)劑(ji)(ji)對有(you)益(yi)合(he)(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素Cr、Ni的燒損(sun)少，合(he)(he)金(jin)過(guo)渡(du)(du)穩定；C、S、P等元(yuan)(yuan)素幾乎不增加，氧化性低，具有(you)良好的合(he)(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素過(guo)渡(du)(du)特(te)性達到了帶極(ji)堆(dui)(dui)焊(han)合(he)(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素過(guo)渡(du)(du)水平(ping)。
3. 堆(dui)焊試驗與結果分析
母材選用(yong)規格為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板。試板整體預熱至(zhi)100～150℃，采用(yong)雙層(ceng)絲(si)(si)極堆焊(han)，過(guo)渡層(ceng)選用(yong)H309SL焊(han)絲(si)(si)和焊(han)劑SJ661；耐蝕層(ceng)選用(yong)H347SL焊(han)絲(si)(si)和SJ667焊(han)劑。堆焊(han)參數見表5-64，堆焊(han)簡(jian)圖如圖5-31所(suo)示。
嚴格(ge)按照上述堆(dui)(dui)焊(han)工藝(yi)進(jin)行施焊(han)，堆(dui)(dui)焊(han)金(jin)屬(shu)成形好，脫渣(zha)快、不(bu)粘(zhan)渣(zha)。試板堆(dui)(dui)焊(han)后按 JB/T 4730-2005 對(dui)堆(dui)(dui)焊(han)層進(jin)行PT、UT100％檢測，評(ping)定為I級，未發現夾渣(zha)和氣孔等缺陷。堆(dui)(dui)焊(han)熔敷金(jin)屬(shu)的化學成分(fen)及(ji)力學性能見表(biao)5-65和表(biao)5-66，與帶極埋弧堆(dui)(dui)焊(han)的熔敷金(jin)屬(shu)相當。
對(dui)堆焊層(ceng)(ceng)熔敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)進行(xing)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕性能試(shi)驗(yan)(yan)、氫(qing)剝離(li)試(shi)驗(yan)(yan)、金(jin)(jin)(jin)相(xiang)檢測(ce)(ce)和鐵素(su)體含量檢測(ce)(ce)：按《金(jin)(jin)(jin)屬(shu)和合金(jin)(jin)(jin)的(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕 不(bu)銹(xiu)鋼晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)(yan)方法(fa)》GB/T 4334-2008進行(xing)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕試(shi)驗(yan)(yan)，未發(fa)現(xian)(xian)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕傾向；按ASTM G146-2000《高壓精煉氫(qing)設(she)備(bei)中使用的(de)雙金(jin)(jin)(jin)屬(shu)不(bu)銹(xiu)合金(jin)(jin)(jin)／鋼板材非連接性的(de)標(biao)準實(shi)施規程》進行(xing)氫(qing)剝離(li)試(shi)驗(yan)(yan)，未發(fa)現(xian)(xian)剝離(li)現(xian)(xian)象(xiang)；按GB／T 10561-2006進行(xing)宏觀及金(jin)(jin)(jin)相(xiang)檢測(ce)(ce)，堆焊層(ceng)(ceng)表面未見氣孔、裂紋、夾渣、未熔合等缺(que)陷；金(jin)(jin)(jin)相(xiang)檢測(ce)(ce)堆焊層(ceng)(ceng)為(wei)大量奧氏體和少量鐵素(su)體。
由于(yu)新(xin)研制的(de)347型不(bu)銹鋼(gang)絲極埋弧(hu)堆(dui)焊(han)材料(liao)和焊(han)劑，具(ju)(ju)有良好的(de)工藝(yi)及(ji)冶金性能(neng)(neng)，堆(dui)焊(han)熔敷金屬具(ju)(ju)有合(he)格的(de)化學成分及(ji)力(li)學性能(neng)(neng)、非(fei)常(chang)優良的(de)耐晶間腐蝕和耐氫剝等性能(neng)(neng)，達到了同等帶(dai)極埋弧(hu)堆(dui)焊(han)水平，已經應(ying)用(yong)于(yu)石油、化工等壓力(li)容(rong)器制造行業。
