- 使用范圍
本工藝適用于以各種不銹鋼為復(fù)材、低碳鋼或低合金鋼為基材總厚度大于或等于4mm的不銹鋼復(fù)合板的焊接。
2.1焊接材料選用原則
2.1.1 復(fù)層材料的選用應(yīng)熔敷金屬的合金元素的含量不低于復(fù)層材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值。
2.1.2 過渡層的焊條宜選擇25%Cr-13%Ni型或25%Cr-20%Ni型以補(bǔ)充基層對復(fù)層的稀釋,對復(fù)層含鉬的不銹鋼復(fù)合板,應(yīng)采用25%-13%Ni-Mo型焊條。
2.2 常用不銹鋼復(fù)合板焊接材料可按表2.2-1、2.2-2選取。
表2.2-1 常用不銹鋼復(fù)合板過渡層及復(fù)層焊接材料的選用
復(fù)層材質(zhì)過渡層焊接
復(fù)層焊接
焊條牌號(hào)
焊條型號(hào)
焊條牌號(hào)
焊條型號(hào)
焊絲鋼號(hào)
0Cr18Ni9
(304)A302
A307
A062
A402
A407E309-16
E309-15
E309L-16
E310-16
E310-15A102
A107E308-16
E308-15H0Cr21Ni10
00Cr19Ni10
(304L)A062
E309L-16
A002
E308L-16
H00Cr21Ni10
0Cr18Ni9Ti
(321)
1Cr18Ni9TiA302
A307
A062
A402
A407E309-16
E309-15
E309L-16
E310-16
E310-15A132
A137E347-16
E347-15H0Cr20Ni10Ti
H0Cr20Ni10Nb00Cr17Ni14Mo2
(316L)A042
E309MoL-16
A022
E316L-16
H0Cr19Ni12Mo2
0Cr17Ni12Mo2
(316)A312
A042E309Mo-16
E309MoL-16A022
E316-16
H00Cr19Ni12Mo2
1Cr13
(410)A302
A307
A402
A407E309-16
E309-15
E310-16
E310-15A302
A102E309-16
E308-16H0Cr14
表2.2-2 常用不銹鋼復(fù)合板基層焊接材料的選用
基層材質(zhì)手弧焊
埋弧焊
氬弧焊
CO2保護(hù)焊
焊條
焊絲鋼號(hào)
焊劑
焊絲鋼號(hào)
焊絲鋼號(hào)
型號(hào)
牌號(hào)
型號(hào)
牌號(hào)
Q235A、Q235B、20g、20R
E4303
E4315J422
J427H08A
H08MnAHJ401-H08A
HJ401-H08MnAHJ431
H08Mn2SiA
H08Mn2SiA
16Mn
E5015
J507
H08MnA
H10Mn2
H10MnSiHJ401-H08MnA
HJ401-H10Mn2
HJ401-H10MnSiHJ431
H08Mn2SiA
H08Mn2SiA
16MnR
E5015
E5015-GJ507
J507R- 焊前準(zhǔn)備
3.1 下料
不銹鋼復(fù)合鋼板的切割以及坡口加工盡量采用機(jī)械加工方法,切割面應(yīng)光滑,采用剪床切割時(shí),復(fù)層應(yīng)朝上。也可以采用等離子切割,切割時(shí)復(fù)層朝上,嚴(yán)禁將切割的熔渣落在復(fù)層上。
3.2 坡口加工及檢查- 坡口形式和尺寸按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)定,如設(shè)計(jì)未明確規(guī)定的,可參照圖3.2-1選用。
- 坡口選用原則:確保焊接質(zhì)量填充金屬少,熔合比小,便于操作。
- 坡口加工一般采用機(jī)械方法制成。若采用等離子切割、氣割等方法開制坡口,則必須去除復(fù)材表面的氧化層
d. 加工完的坡口要進(jìn)行外觀檢查,不得有裂紋和分層,否則應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。
3.3焊前清理
坡口及其兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)應(yīng)用機(jī)械方法及有機(jī)溶劑進(jìn)行表面清理,清除表面的油污、銹跡、金屬屑、氧化膜及其他污物,復(fù)層距離坡口100mm范圍內(nèi)應(yīng)涂防飛濺涂料。
3.4 焊件裝配
a.裝配應(yīng)以復(fù)層為基準(zhǔn),其錯(cuò)邊量不得大于復(fù)層厚度的二分之一,且不大于2mm,對于復(fù)層厚度不同時(shí),按較小的復(fù)層厚度取錯(cuò)邊量
b.定位焊應(yīng)焊在基層母材上,且采用與焊接基層金屬相同的焊接材料。手弧焊定位焊焊縫參照表3.5-1
表3.4-1手弧焊定位焊焊縫尺寸(mm)
焊件厚度焊縫厚度
焊縫長度
間距
≤20
≤0.7δ0
>30
不大于500
>20
不小于8
>50
δ0為基層厚度
c.在裝配過程中,嚴(yán)禁在復(fù)層上焊接工卡具,工卡具應(yīng)焊在基層一側(cè)。
d.復(fù)層一側(cè)附件的焊接要符合設(shè)計(jì)圖紙要求,當(dāng)設(shè)計(jì)要求復(fù)層測附件焊在基層金屬上時(shí),應(yīng)先將復(fù)層部分剝開,采用過渡層焊條將不銹鋼托架焊在基層殼體上,焊縫表面采用與焊復(fù)層相同的焊條進(jìn)行焊接。- 焊接
當(dāng)產(chǎn)品技術(shù)條件要求焊接工藝評定時(shí),須在開工前由施工單位根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及技術(shù)要求制定焊接工藝評定,并取得質(zhì)量監(jiān)督部門的認(rèn)可。
4.1 焊接方法
基層的焊接推薦采用手工電弧焊、埋弧焊、及二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。復(fù)層和過度層的焊接,采用鎢極氬弧焊和手工電弧焊,也可采用能確保焊接質(zhì)量的其他焊接方法。
4.2 焊接程序
焊接宜先焊基層,再焊過渡層,后焊復(fù)層(如圖4.2-1所示)。當(dāng)條件受到限制時(shí),也可先焊復(fù)層,再焊過渡層和基層,在這種情況下,如果復(fù)合板厚度小于10mm,基層的焊接可直接選用與過渡層相同的焊接材料,如果復(fù)合板厚度大于10mm,這時(shí)可適當(dāng)加大過渡層的焊接厚度(過渡層的焊接厚度應(yīng)大于或等于5mm),后碳鋼或低合金焊接基層。- 基層的焊接
焊接基層焊道不得觸及和熔化復(fù)材,先焊基材時(shí),其焊道根部或表面,應(yīng)距復(fù)合界面1-2mm。焊縫余高應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。視基材厚度、鋼種以及結(jié)構(gòu)等因素,必要時(shí)可采用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱處理。
- 過渡層的焊接
焊接過渡層時(shí),要在熔合良好的前提下盡量減少基材金屬的熔入量降低熔合比。為此應(yīng)采用較小直徑的焊條或焊絲以及較小的焊接線能量。過渡層的厚度應(yīng)不小于2mm。
- 復(fù)層的焊接
在焊接復(fù)層時(shí),要注意保護(hù)復(fù)層的表面,防止焊接飛濺物損傷復(fù)層表面,不得在復(fù)層表面隨意引弧、焊接卡蘭、吊環(huán)以及臨時(shí)支架等。復(fù)層焊縫表面應(yīng)盡可能與復(fù)層表面保持平整、光順。對接焊縫余高不大于1.5mm
5、焊后熱處理
5.1焊后熱處理按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。
5.2用不銹鋼復(fù)合板制造的容器、管道或部件,當(dāng)需要進(jìn)行焊后熱處理時(shí),推薦在焊接過渡層之前進(jìn)行,并按基層要求熱處理加熱溫度。常用的不銹鋼復(fù)合板焊后熱處理參數(shù)見表4.3.2-1。
表4.3.2-1 常用的不銹鋼復(fù)合板焊后熱處理參數(shù)
復(fù)層材料基層材料
加熱溫度(℃)
恒溫時(shí)間
(h)加熱速度
(℃/ h)冷卻速度
(℃/ h)鐵素體系
馬氏體系
奧氏體系Q235A、Q235B
20g、20R、16Mn、16MnR580~620
T/25,且不小于1/4
400℃以上時(shí),加熱速度不得超過5000/T℃/ h,且不得超過200℃/ h,不低于50℃/ h
不得超過6500/T℃/ h,且不得超過260℃/ h,不低于50℃/ h,400℃以下自然冷卻
12CrMo
600~680
注:T為不銹鋼復(fù)合板總厚度(mm)。
5.3 有耐腐蝕要求的不銹鋼復(fù)合板焊制的容器管道,其復(fù)層焊縫表面要進(jìn)行酸洗鈍化處理。
6、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)
不銹鋼復(fù)合板構(gòu)件的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目一般包括外觀檢驗(yàn)、無損探傷、力學(xué)性能試驗(yàn)、壓力試驗(yàn)、晶間腐蝕傾向試驗(yàn)以及金相檢驗(yàn)等,每個(gè)產(chǎn)品的檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)按產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣和技術(shù)條件的規(guī)定執(zhí)行。
6.1外觀檢驗(yàn)
a.焊縫成形良好,尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
b.焊縫及熱影響區(qū)表面不得有氣孔、夾渣、裂紋、弧坑等缺陷。
c. 當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣及技術(shù)條件無明確規(guī)定時(shí),基層側(cè)焊縫的咬邊深度不得大于0.5mm,咬邊長度不得大于該焊縫全長的10%,且不得大于100mm。復(fù)層一側(cè)不得有咬邊缺陷。
6.2 當(dāng)產(chǎn)品技術(shù)條件要求進(jìn)行焊接工藝評定,或要求提供產(chǎn)品焊接試板的性能以及技術(shù)條件規(guī)定時(shí),還要進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)、焊縫的無損探傷、金相檢驗(yàn)等。
7、返修
當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊接接頭有不允許存在的缺陷時(shí),應(yīng)將缺陷清除干凈,并按有關(guān)返修工藝要求進(jìn)行返修。
鋼材開卷與剪切
開 卷:
-復(fù)合卷開卷時(shí)候注意安全。開卷時(shí),特別是對高強(qiáng)度復(fù)合卷時(shí),操作人員請不要站在鋼卷的正面,避免鋼帶彈出造成人員傷害。開卷時(shí),較好使用具有張力系統(tǒng)的開卷機(jī)以避免鋼卷表面的劃傷。
切 邊:
-復(fù)合板切邊或分條時(shí)需要選擇合適的設(shè)備。使用圓盤剪時(shí),圓盤剪應(yīng)當(dāng)具有足夠的硬度,避免使用時(shí)過快磨損影響切邊的質(zhì)量。
運(yùn)輸及倉儲(chǔ)
不銹鋼耐蝕性是因?yàn)楸砻嫘纬赦g化膜,所以應(yīng)該細(xì)心注意維護(hù)保持此鈍化膜不被損壞。在不銹鋼復(fù)合板的運(yùn)輸和倉儲(chǔ)過程中需要注意以下這些環(huán)節(jié):
保 管:
-保管時(shí)應(yīng)注意水分、灰塵、油、潤滑油等,以免表面生銹,或者焊接不良耐蝕性下降。
-貼膜和鋼板基體之間侵入水分時(shí),腐蝕速度反而比沒貼膜時(shí)情況還要快。
-倉庫保管時(shí)應(yīng)放在干凈、干燥易通風(fēng)處,保持原來的包裝狀態(tài),貼膜的不銹鋼應(yīng)避免陽光直射光線,貼膜應(yīng)周期性做檢 查,要是貼膜變質(zhì)(貼膜壽命6個(gè)月)應(yīng)立即替換,加墊紙時(shí)包裝材料若浸濕,為防止表面腐蝕應(yīng)立即除掉墊低。
運(yùn) 輸:
-運(yùn)輸時(shí)為了避免表面劃傷,利用橡膠或枕木,盡可能采用不銹鋼保護(hù)專用材,為避免指紋產(chǎn)生的表面污染,操作時(shí)應(yīng)帶手 套。
吊 裝:
- 不銹鋼復(fù)合板、復(fù)合卷在吊裝的時(shí)候建議使用專門的吊具。僅僅使用鋼絲繩時(shí)容易滑動(dòng)造成危險(xiǎn),同時(shí)也容易壓傷、劃傷 不銹鋼復(fù)層表面,造成缺陷。
堆 垛:
-不銹鋼復(fù)合卷在堆放的時(shí)候,建議在下面鋪設(shè)保護(hù)材料,如橡膠板等,避免鋼板表面壓傷。不銹鋼復(fù)合板堆放時(shí)必須使用 墊木,墊木應(yīng)當(dāng)有相同的高度,同時(shí)彼此距離相等、合適、使鋼板的重量能夠均勻分布,避免造成板形問題。
存 放:
- 復(fù)合板推薦存在在室內(nèi),如果室外存放時(shí)應(yīng)當(dāng)覆蓋雨布。在室內(nèi)存放時(shí),應(yīng)當(dāng)注意監(jiān)控室內(nèi)的溫度與濕度,避免因?yàn)闅鉁?與濕度的急劇變化造成“結(jié)露”現(xiàn)象。