浙江至德鋼業有限公司不銹復合鋼板焊接工藝流程如下:
一、 焊接材料的選擇
不銹復合鋼板由基層、過渡層和覆層三個部分組成,各自焊條的選擇如下:
1. 基層焊材的選用
基層的焊條選擇與基層的碳鋼或低合金結構鋼單獨焊接時相同的焊條,并以同樣的焊接工藝進行施焊。
2. 過渡層焊材的選擇
為保證覆層側焊縫金屬不受或少受基層金屬的稀釋,過渡層必須選用鉻、鎳含量高于覆層中含量的不銹鋼焊條。過渡層合金與覆層不銹鋼成分相近,并具有良好的塑性和韌性。當不銹鋼復合鋼板焊接結構對焊縫金屬的塑性要求和對耐腐蝕性要求不特別高時,其過渡層可選用焊接覆層的焊條。對于大厚度的不銹鋼復合鋼板的焊接結構,其剛性特別大,可選用純鎳焊條作為過渡層的焊接材料。
3. 覆層焊材的選用
原則上與單獨焊接不銹鋼時的焊條相同,焊接工藝也相同。按照不銹復合鋼板的材質與焊接接頭的使用條件,合理選擇基層、過渡層、覆層焊條。覆層的焊接可采用埋弧自動焊、焊條電弧焊和氣體保護焊。
不銹復合鋼板焊接材料的選用見表3-50.國外不銹復合鋼板產品所選用的焊條牌號見表3-51.
二、坡口及尺寸
為了減少不銹鋼焊條的消耗量,一般坡口都開在基層一側,有時為防止第一道基層焊縫中混入奧氏體鋼或結構形式受到限制,不便于基層開坡口時,坡口可開在覆層一側。
坡口形式多為V形坡口,其角度、根部間隙及鈍邊尺寸等可參考碳鋼的坡口標準。厚度大于14mm的復合鋼板可加工成X形或X形與U形的復合型。不銹復合鋼板對接焊縫的坡口形式和尺寸參見表3-52.
三、裝配定位焊
裝配焊件時以覆層為基準對齊,尤其對不同厚度焊件組對時,更應注意這一點,如圖3-14所示。
如果覆層面錯邊大,則會影響覆層面的焊接質量,所以錯邊最好不要超過1mm。
定位焊一定要焊在基層上,一般定位焊縫的長度應控制在10~30mm范圍內。
四、焊接順序及操作要領
不銹復合鋼板對接焊縫的焊接順序為;先焊基層,接著焊過渡層、最后焊覆層。即先焊基層一側,然后從覆層一側鏟除焊根、并用砂輪機打磨干凈,經檢驗合格后,再焊過渡層以及覆。這樣可以減少覆層一側的焊接量和鏟除基層焊根的工作量、并且避免覆層焊縫的多次重復加熱,從而提高焊縫質量,如圖3-15所示。
1. 先焊基層
將開好坡口的不銹復合鋼板裝配好,首先焊接基層珠光體鋼。基層焊接時,應避免熔化至不銹鋼覆層,否則覆層中的鉻、鎳等合金元素對基層有稀釋作用,會顯著降低焊縫的塑性,以致引起熱、冷裂紋。為此在坡口加工時需留出一定的鈍邊量。厚度16mm以上的基層,可先用焊條電弧焊打底2~3層,再用埋弧自動焊焊接。
基層焊接完畢要對其焊縫進行全面檢查,確認焊縫內部質量達到要求后,再開始做焊接過渡層的準備工作。對需要焊后消除應力熱處理的焊件,可在基層焊后進行,然后再焊過渡層。熱處理溫度取下限,延長保溫時間。
2. 焊接過渡層
焊接過渡層之前,先把不銹復合鋼板覆層一側鏟削成U形坡口,為防止未焊透,要鏟到暴露出基層的第一層焊縫為止,并將坡口打磨干凈。
焊接過渡層一般采用焊條電弧焊,盡量用小電流,焊條擺動幅度要小,力求使緊靠基層一側的熔深淺些。若過多的基層金屬(C、Mn元素)熔入到過渡層,則由于焊縫被碳稀釋而形成硬脆的馬氏體組織,降低接頭的塑性及耐蝕性能。
3. 焊接覆層
待過渡層焊縫高度接近覆層厚度1/2時,就改用覆層焊條焊接覆層。
焊接覆層時,要防止基層金屬熔入焊縫而降低其鉻、鎳的含量,降低覆層焊縫的耐腐蝕性和塑性。其焊接工藝與一般不銹鋼的焊接工藝相同。
當不銹復合鋼板的厚度小于1.6mm時,在覆層一側用過渡層的焊接材料進行焊接;當厚度在1.6~3.0mm時,通常在覆層和基層面各焊一層。先焊基層后焊覆層;當厚度在3.0~6.0mm時,在基層一側開成80°V形坡口,先焊基層一側,然后再焊覆層一側。
在焊接這些薄件的不銹復合鋼板時,一定要在不影響其焊縫質量的前提下,加快焊接的冷卻速度,避免覆層在450~850℃停留時間過長,而影響其耐腐蝕性。
五、應注意的工藝問題
①. 焊前使用丙酮、酒精等有機溶劑嚴格清除坡口內的油污,并在覆層坡口 150mm 范圍內涂上防飛濺材料,防止飛濺物粘在覆層上,影響其防腐蝕性能。
②. 在基層定位焊時、必果使用或鋼焊條,切不可使用不銹鋼焊條。當定位焊點接近覆層時,須控制用小一些的電流,以防止覆層產生增碳現象、影響其的耐腐蝕性能。
③. 嚴禁制碳財單條彈到圈層和過渡層和用過渡層焊條焊到覆膠上。
④. 焊接覆層時,采用小電流、直流反接、多道焊、焊接時焊條不宜做橫向擺動。
⑤. 焊后,基層一側和覆層一側均應分別使用碳素鋼鋼絲刷和不銹鋼鋼絲刷等工具進行清理。