目前，石油、化工等行業(yè)的壓力容器制造中，對有耐蝕性要求的管板、筒體內(nèi)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(jìn)行。例如，管板外圈邊緣處，筒體內(nèi)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手工堆焊解決，但手工堆焊效率低、堆焊焊道表面質(zhì)量不美觀、制約生產(chǎn)制造的進(jìn)度。若采用不銹鋼絲極埋弧堆焊，能大大提高生產(chǎn)率、焊道成形美觀。347不銹鋼絲極埋弧堆焊材料一般應(yīng)用在對接焊縫，而不銹鋼絲極埋弧堆焊在國內(nèi)鮮有報道。因此，研制開發(fā)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. 焊絲的研制

  347型不銹鋼絲極埋弧堆焊過程中，過渡層和耐蝕層均采用新研制的焊絲H309SL或H347SL。其化學(xué)成分見表5-60和表5-61。

2. 焊劑的研制

  用新研制的焊絲H309SL、H347SL與新研制的焊劑SJ661、SJ667匹配進(jìn)行堆焊時，分別將SJ661和SJ667焊劑中C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種元素過渡特性與帶極堆焊對比進(jìn)行了檢測，其檢測結(jié)果見表5-62和表5-63。可以看出SJ661和SJ667焊劑對有益合金元素Cr、Ni的燒損少，合金過渡穩(wěn)定；C、S、P等元素幾乎不增加，氧化性低，具有良好的合金元素過渡特性達(dá)到了帶極堆焊合金元素過渡水平。

3. 堆焊試驗與結(jié)果分析

  母材選用規(guī)格為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板。試板整體預(yù)熱至100～150℃，采用雙層絲極堆焊，過渡層選用H309SL焊絲和焊劑SJ661；耐蝕層選用H347SL焊絲和SJ667焊劑。堆焊參數(shù)見表5-64，堆焊簡圖如圖5-31所示。

  嚴(yán)格按照上述堆焊工藝進(jìn)行施焊，堆焊金屬成形好，脫渣快、不粘渣。試板堆焊后按 JB/T 4730-2005 對堆焊層進(jìn)行PT、UT100％檢測，評定為I級，未發(fā)現(xiàn)夾渣和氣孔等缺陷。堆焊熔敷金屬的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表5-65和表5-66，與帶極埋弧堆焊的熔敷金屬相當(dāng)。

  對堆焊層熔敷金屬進(jìn)行晶間腐蝕性能試驗、氫剝離試驗、金相檢測和鐵素體含量檢測：按《金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》GB/T 4334-2008進(jìn)行晶間腐蝕試驗，未發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕傾向；按ASTM G146-2000《高壓精煉氫設(shè)備中使用的雙金屬不銹合金／鋼板材非連接性的標(biāo)準(zhǔn)實施規(guī)程》進(jìn)行氫剝離試驗，未發(fā)現(xiàn)剝離現(xiàn)象；按GB／T 10561-2006進(jìn)行宏觀及金相檢測，堆焊層表面未見氣孔、裂紋、夾渣、未熔合等缺陷；金相檢測堆焊層為大量奧氏體和少量鐵素體。

  由于新研制的347型不銹鋼絲極埋弧堆焊材料和焊劑，具有良好的工藝及冶金性能，堆焊熔敷金屬具有合格的化學(xué)成分及力學(xué)性能、非常優(yōu)良的耐晶間腐蝕和耐氫剝等性能，達(dá)到了同等帶極埋弧堆焊水平，已經(jīng)應(yīng)用于石油、化工等壓力容器制造行業(yè)。