不锈钢复合板制作方法及焊接方法.doc

不锈钢复合板的制作方法有两种： 一、热轧法生产不锈钢复合钢板： 以碳钢基板和不锈钢板处于物理纯净状态，在高度真空条件下进行轧制而成。在轧制过程中两种金属扩散实现冶金结合。当然为了提高复合界面的润湿效果，提高结合强度，在界面的物理化学处理方面还要采取一系列技术措施。 二、爆炸法生产复合钢板： 将不锈钢板重叠置于碳钢基板上，不锈钢板和碳钢基板之间用垫子间隔出一定的距离。不锈钢板上面平铺炸药，炸药爆炸的能量，使不锈钢板高速撞击碳钢基板，产生高温高压使两种材料的界面实现固相焊接。作者：陆汉惠 （江门甘蔗化工厂（集团）股份有限公司，广东江门529075） 关键词：不锈钢复合钢板；焊接性；焊接工艺；工艺评定 中图分类号：TG444.1 文献标识码：B 不锈钢复合钢板压力容器是近年来石油、化工行业中应用较广的设备，既有不锈钢较强的耐腐蚀性，又有普通钢的经济性。但其制造及焊接工艺较复杂，特别是对过渡层及复层的焊接质量要求很高。1999年4月，我公司承接了某化工厂10台常压塔的生产任务，其主体材质是24mm＋3mm的16MnR＋316L。对其工艺进行探讨，通过查阅许多有关资料及试验，确定了不锈钢复合钢板容器的制造及焊接工艺。 1 焊接性分析 16MnR＋316L不锈钢复合钢板的复层为316L，属奥氏体不锈钢，基层为16MnR，属碳锰低合金钢，其焊接工艺较简单。而16MnR＋316L的焊接工艺难点是16MnR和316L过渡层和316L不锈钢的焊接。 316L不锈钢焊接时，易发生HAZ敏化区晶间腐蚀，对于316L，发生敏化区间井非在平衡加热时的450—85O，而是有一个过热度，可达600－1000。因为焊接过程是一个快速加热和冷却的过程，而铬碳化合物沉淀是一个扩散过程，为足够扩散需要一定的“过热度”，其焊接工艺应采用快速过程。以减少处于敏化区加热的时间。所以焊接过渡层应用小热输入、反极性、直线运条和多层多道焊。 316L的导热系数小．线膨胀系数大，热量不易散失，很容易形成所需尺寸的熔地，而旦在自由状态下，易产生较大的焊接变形。因此，在焊接复层316L时，应采用小电流、快速焊、窄焊道的多层多道焊接，要控制道间温度在6O以下。 2 制造工艺 2.1 下料划线 禁止在复层表面上切割线内用针划线打样冲眼，不得用墨汁、油漆涂写，尽量避免铁器碰伤划伤表面。 2.2 切割 试样材料厚度为 24mm＋3mm，采用切割机进行切割时复层朝下，从基层侧开始切割并严禁熔渣溅到复层表面。切割前留有加工余量，切割后用刨边机把切割的热影响区刨掉。坡口也采用刨边机进行加工，加工后的坡口要进行外观检验，不得有裂纹和分层，否则要进行修补。 2.3 拼接 拼接前坡口两侧各 2O mm 内外表面要用不锈钢丝刷清理，复层距坡口 100 mm 范围内要涂防飞溅材料。拼接时应以复层为标准，保证对口错边量≤1mm，间隙 l～2 mm 。 3 焊接工艺 3.1 焊材及焊接方法 基层外面一层采用埋弧焊，其他层采用焊条电弧焊焊接。根据不同的焊接位置，选用不同的焊接材料。焊接 16MnR时选用Φ3.2 mm，Φ4.0 mm 的 E5O15，过渡层的焊接选用Φ3.2 mm 的CHS042，复层焊接选用Φ3.2 mm 的 CHS022焊条，埋弧焊选用Φ4.O mm 的 H1OMnSi焊丝。 3.2 坡口形式及尺寸见图1，焊接工艺参数见表1。 焊接要点: （l）焊基层第1层时须特别注意不得将低合金金属沉积到复层上。 （2）基层或过渡层焊后经射线探伤合格后才能开始过渡层或复层的焊接。 （3）焊复层前必须清除坡口边缘复层坡口上的飞溅物。 （4）过渡层的熔敷金属必须完全盖满钢层b＝1.5－2.5mm，并盖过不锈钢与碳钢交界面 a＝O.5—1.5 mm，见图 2。 （5）过渡层第1遍焊接要采用小参数、反极性、直道多道焊，以降低对复层的稀释。 （6）复层焊接过程中为保证焊接质量要用小直径焊条进行多道焊，对焊层的堆焊高度要控制到最小，不超过1－8 mm 。 （7）复层焊接时，必须彻底清除过渡层熔渣及其它表面附着物，道间温度控制在6O以下，并用10倍放大镜检查无表面缺陷时，方可焊接下一层。 （8）焊时应注意引弧和熄弧的质量，收弧应将弧坑填满，多层焊时的层间接头应错开。 4 表面处理及检验 复层表面划伤深度在0.2-0.5 mm 时必须修磨，0.5 mm 时须补焊。每焊完一道焊缝，特别是复层和过渡层，必须按要求进行检验，发现超标缺陷，必须进行返修。 5 工艺评定及产品焊接 按上述工艺制作了焊接工艺评定试板，试板尺寸为 600mm ×300 mm ×（24 mm + 3 mm ）。焊缝经