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ASTMA266钢堆焊奥氏体不锈钢组织与性能

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张江楠，胡冰，任鹤，张思宇

（1.沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁 沈阳 110869；2.沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司，辽宁 沈阳 110869）

为解决离心压缩机机壳耐腐蚀工况的要求，针对美标低合金钢ASTMA266钢采用堆焊奥氏体不锈钢304层的技术。研

摘  要：

究了采用埋弧焊堆焊304不锈钢焊接工艺和焊后的热处理技术。通过弯曲、硬度、化学成分试验和金相观察，验证了焊接参数和

焊后热处理工艺对焊接接头性能的影响。试验结论显示，采用埋弧焊堆焊304不锈钢层的ASTMA266钢可满足压缩机在耐腐蚀

工况的防腐使用要求。

ASTMA266；防腐堆焊；埋弧焊

关键词：

TG142.71A11-5004（2020）07-0258-2

中图分类号：文献标识码：文章编号：

近年来，随着离心压缩机市场的发展和产品种类逐渐增加，2 焊接及热处理工艺

3

各种耐腐蚀环境的工况逐渐增多。特别是随着海外市场产品的本试验选用的焊接试板尺寸为300X200X25mm，采用水平

增多，因出口项目选材为ASME材料，在遇到含硫化氢工况的机位置焊接。试板焊接示意图见图1。焊接试板表面采用加工方

型时，与硫化氢接触过流部件如筒体、端盖、法兰、隔板等均需式去除氧化皮，焊接前用酒精擦拭，有效清洁并去除测试板表

要考虑防腐。设计方案一般是采用堆焊耐腐蚀层来实现防腐要面上的油污和其他杂物。采用埋弧焊（SAW）方法，首先焊接

[2]

求，堆焊层多选用奥氏体不锈钢。因为奥氏体不锈钢中镍元素可一层过渡层，多道焊接，压道量小于1/3焊道宽度。过渡层焊

有效防止硫化氢等腐蚀性介质引起的应力腐蚀开裂。铬具有较后，采用加工方式加工过渡层焊缝表面高点，保证焊缝高度在

强的抗氧化能力，在恶劣的腐蚀环境中具有良好的抗缝隙腐蚀2mm～2.5mm，然后在过渡层焊缝的表面进行液体渗透剂测试

[1]（PT），并在合格后进行覆层堆焊。覆层的技术要求与过渡层的

和点蚀性能。因此，针对出口项目机壳所选用的ASME材料的

奥氏体堆焊工艺研究显得很有必要。本项目针对日益增多的出要求一致，复层堆焊后的焊缝总高度为5mm。

口项目，通过几种不同的焊接方法的堆焊工艺研究，从而实现防

腐堆焊要求的零部件，实现出口产品机壳的防腐要求。

1 试验材料与方法

试验母材为ASTM A266 Grade2，满足ASTM A266标准，其

化学成分及力学性能见表1，按其成分分类为低合金钢，碳当量

为0.43，焊接性较好，但有裂纹倾向，焊接时要通过工艺手段加

以控制。为了满足其在使用工况中耐腐蚀的要求，选用了埋弧焊

堆焊奥氏体不锈钢304材料的方法，分两层进行焊接，过渡层焊

接材料为ER309焊丝，复层为ER308焊丝，分别满足AWS A5.9 图1  试板焊接示意图

ER309和AWS A5.9 ER308标准，规格ф3.2mm，其化学成分见表由于ASTM A266 Grade II属于低合金钢，焊接此类低合金

2。焊剂均为SJ304。钢