不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接工藝研究

李棟棟

（中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)股份有限公司核電石化事業(yè)部，遼寧大連116000）

不銹鋼復(fù)合鋼板兼具不銹鋼和碳鋼的特性，具有高硬度、抗腐蝕、低成本的特點(diǎn)，在很多領(lǐng)域和行業(yè)越來(lái)越廣泛地使用，由于不銹鋼復(fù)合鋼板出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，導(dǎo)致不銹鋼復(fù)合鋼板加工過(guò)程中必須要考慮新型的方法和工藝。焊接是不銹鋼復(fù)合鋼板加工的重要手段，由于不銹鋼復(fù)合鋼板結(jié)構(gòu)的豐富性，傳統(tǒng)的不銹鋼或碳鋼的專(zhuān)業(yè)焊接技術(shù)將不具有加工的價(jià)值，必須開(kāi)發(fā)出新型的不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝。應(yīng)該從不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的特點(diǎn)認(rèn)知入手，做好不銹鋼復(fù)合鋼板焊接前物質(zhì)準(zhǔn)備、技術(shù)和工藝準(zhǔn)備，通過(guò)更為科學(xué)的措施和手段控制不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的細(xì)節(jié)和要點(diǎn)，使不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝的價(jià)值得到全面發(fā)揮，形成不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝的新形勢(shì)，提高和擴(kuò)大不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝的應(yīng)用水平和范圍，實(shí)現(xiàn)不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝更深層次的意義與價(jià)值。

1 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝的概述

1.1 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的復(fù)雜性

不銹鋼復(fù)合鋼板焊接要確保整個(gè)不銹鋼復(fù)合鋼板結(jié)構(gòu)基層的強(qiáng)度與硬度，同時(shí)也要保障不銹鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性，因此不銹鋼復(fù)合鋼板焊接時(shí)要做好對(duì)微量元素的控制，要防止鉻元素和鎳元素在基層焊接部位的殘留，避免不銹鋼復(fù)合鋼板焊接部位出現(xiàn)硬脆性的裂縫。同時(shí)要防止碳元素在不銹鋼焊接部位的增加，這會(huì)造成不銹鋼部位出現(xiàn)腐蝕性、耐磨性的下降。總之，不銹鋼復(fù)合鋼板焊接是非常復(fù)雜的工藝與過(guò)程，如果控制不好將會(huì)造成焊接的各類(lèi)危害，影響不銹鋼復(fù)合鋼板加工成品的總體性能和強(qiáng)度。

1.2 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的特點(diǎn)

不銹鋼復(fù)合鋼板焊接具有連續(xù)性，不銹鋼復(fù)合鋼板焊接工藝不同于傳統(tǒng)的焊接工藝，需要進(jìn)行多次的、連續(xù)性的加工、處理和焊接，這使得不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的難度大大提高。不銹鋼復(fù)合鋼板焊接具有隱蔽性，在不銹鋼復(fù)合鋼板焊接中深層次的焊接部位往往被表層所覆蓋，一般需要經(jīng)過(guò)X光探傷才能夠進(jìn)行檢驗(yàn)，這會(huì)大大提高不銹鋼復(fù)合鋼板焊接質(zhì)量控制的難度。不銹鋼復(fù)合鋼板焊接具有精細(xì)性，不銹鋼復(fù)合鋼板焊接如果出現(xiàn)控制細(xì)節(jié)不利將會(huì)在焊接區(qū)域產(chǎn)生馬氏體組織，這會(huì)降低不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的強(qiáng)度和質(zhì)量。

2 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的準(zhǔn)備

2.1 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的材料準(zhǔn)備

首先，要做好不銹鋼復(fù)合鋼板焊接過(guò)渡層的材料準(zhǔn)備，要根據(jù)不銹鋼復(fù)合鋼板的厚度、剛度和構(gòu)造的特點(diǎn)，針對(duì)過(guò)渡層選用適宜的焊接材料，這樣有利于確保過(guò)渡層的連續(xù)性，提高過(guò)渡層的抗腐蝕能力，控制強(qiáng)度、剛度不出現(xiàn)大幅度下降。其次，做好不銹鋼復(fù)合鋼板基層的原料準(zhǔn)備，要控制焊接原料的品種，以控制回火熱處理的應(yīng)力，這是提高基礎(chǔ)物理強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性的重要手段。再次，做好不銹鋼復(fù)合鋼板覆層焊接原料的準(zhǔn)備，這一過(guò)程的控制以惰性氣體與焊條質(zhì)量的控制為準(zhǔn)，提高不銹鋼復(fù)合鋼板焊接質(zhì)量的目標(biāo)。

2.2 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的技術(shù)準(zhǔn)備

首先，焊接坡口的技術(shù)準(zhǔn)備要從等離子切割前就做好相關(guān)工作，切割加工完的坡口要用不銹鋼鋼絲刷清洗干凈,確保表面的潔凈光滑；坡口不能有隙縫與分層,否則就要進(jìn)行修理。其次，焊接不銹鋼復(fù)合鋼板組件的組對(duì)，必須保證工件裝配間隙，合理留置過(guò)渡層和復(fù)層，以此來(lái)提高不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的質(zhì)量。再次，做好不銹鋼復(fù)合鋼板的定位焊接，裝配不銹鋼復(fù)合鋼板組件時(shí)應(yīng)該采用定位焊接的方式,只允許在基層進(jìn)行點(diǎn)焊,工藝參數(shù)與正式焊相同，不能損傷基層金屬,并將點(diǎn)焊接部位做打磨和光滑處理。

3 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的工藝要點(diǎn)

3.1 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接前的技術(shù)處理

焊前應(yīng)對(duì)不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接部位采用機(jī)械方法進(jìn)行打磨和處理，用有機(jī)溶劑對(duì)焊縫與接口進(jìn)行清理，避免焊接口出現(xiàn)污物和油漬。

3.2 不銹鋼復(fù)合鋼板基層的焊接

在不銹鋼一側(cè)的基層焊縫最好使用無(wú)飛濺的焊接途徑 (比如埋弧焊、非熔化極氬弧焊等),這是由于碳素鋼的迸濺會(huì)導(dǎo)致在復(fù)層表面形成銹蝕。

3.3 提高不銹鋼復(fù)合板焊接的合格率

提高不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的一次合格率,減少返修次數(shù)，將重點(diǎn)放在焊接部位的組織和性能的均勻分布上，降低焊縫產(chǎn)生熱裂紋的可能性。

3.4 焊接工藝的控制

在中、厚壁設(shè)備的焊接中,應(yīng)采用多層焊，尤其要避免焊縫區(qū)受到焊接熱循環(huán)作用次數(shù)過(guò)多易導(dǎo)致性能劣化、引起弧波裂紋。在保證材料晶粒度細(xì)小及應(yīng)力較小的前提下,盡可能地減少焊接層數(shù)。

3.5 不銹鋼復(fù)合鋼板焊后的清理

焊后應(yīng)仔細(xì)清理焊件表面的焊渣、焊瘤飛濺物及其他污物。必要時(shí)應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行局部修整。焊后清理完畢,應(yīng)在基材焊縫附近的明顯部位打上焊工印記以便日后考查。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本研究對(duì)不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的研討，能夠看到不銹鋼復(fù)合鋼板焊接在技術(shù)上的獨(dú)特性和在工藝上的復(fù)雜性，應(yīng)該在理解不銹鋼復(fù)合鋼板焊接技術(shù)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，對(duì)不銹鋼復(fù)合鋼板焊接技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)控制，通過(guò)焊接材料、焊接順序、焊接工藝等重點(diǎn)技術(shù)參數(shù)的控制，提高不銹鋼復(fù)合鋼板焊接的質(zhì)量，提高不銹鋼復(fù)合鋼板焊接后的強(qiáng)度與穩(wěn)定度，在實(shí)現(xiàn)不銹鋼復(fù)合鋼板焊接設(shè)計(jì)目標(biāo)的同時(shí)，完成更高的加工和生產(chǎn)任務(wù)。

［1］楊清林.石油化工裝置不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接工藝［J］.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，（02）：26-27.

［2］鄭建西,張連寶,何惠玲,等.不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接工藝［J］.焊接，2005，（01）：90-91.