不锈钢埋弧焊焊接工艺试验及应用

作者:邱葭菲;王瑞权 刊名:焊接技术 上传者:朱峰

【摘要】以奥氏体不锈钢容器常用材料为例,详细介绍了选用熔炼焊剂和烧结焊剂分别进行埋弧焊工艺试验,试验结果表明,焊接接头的力学性能、工艺性能及耐晶间腐蚀性能符合标准及规程的要求。据此总结的焊接工艺,已成功地应用于焊接生产,对其他奥氏体不锈钢的埋弧焊具有较好的借鉴作用。

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0前言在锅炉、压力容器制造企业,常常会遇到奥氏体不锈钢容器的焊接。对于此类产品的焊接一般采用焊条电弧焊或钨极氩弧焊,虽然也能保证焊接质量,但是由于采用手工操作,劳动强度大、生产率低,并且焊接质量常受操作者技能水平的影响,易造成产品质量波动。埋弧焊是一种高效的机械化自动焊方法,其生产率高、焊接操作人员的劳动强度低、焊接质量好、节省待焊母材和焊接材料及能源,但其焊接热输入较焊条电弧焊和钨极氩弧焊的大,加之奥氏体不锈钢导热性差,易造成热影响区过热,使晶粒粗大,敏化区间增大,可能对焊缝的组织和力学性能产生一些影响,如降低耐腐蚀性等。为此,笔者以典型的奥氏体不锈钢06Cr19Ni10为例,选用熔炼焊剂和烧结焊剂分别进行埋弧焊工艺试验及评定,以便获得合理的焊接工艺,以满足焊接生产的需要。1焊接工艺试验参照JB47082007《钢制压力容器焊接工艺评定》,分别用熔炼焊剂HJ260和烧结焊剂SJ601进行埋弧焊试验、力学性能试验、工艺性能试验和晶间腐蚀试验,以便从焊接接头的力学性能、焊接工艺性能及耐腐蚀性能等方面进行对比分析。1.1试验材料1.1.1试件材料母材选用符合GB42372007《不锈钢热轧钢板和钢带》的06Cr19Ni10不锈钢,规格为600mm150mm8mm,不开坡口,8块。1.1.2焊接材料焊丝选用符合YB/T50922005《焊接用不锈钢丝》的H08Cr21Ni10,直径4mm;焊剂HJ260、焊剂SJ601,350烘干2h。1.2试验方法H08Cr21Ni10焊丝配用焊剂HJ260,焊接试件2件;H08Cr21Ni10焊丝配用焊剂SJ601,焊接试件2件;均采用双面单道焊。1.3试验工艺参数采用MZ-1000变速送丝式埋弧焊机,采用较小的焊接热输入,快速焊,道间温度控制在60以下(用手摸时不烫手)。具体的焊接工艺参数为:焊接电流460500A,电弧电压3234V,焊接速度3436m/h。1.4试验项目及检验内容1.4.1力学性能试验力学性能试验包括拉伸试验和弯曲试验。试件经外观检查和RT检验合格后,方可进行拉伸试验和弯曲试验。1.4.2工艺性能试验工艺性能试验,即对焊缝表面成形、脱渣性能、焊接烟尘及电弧燃烧稳定性进行检验。1.4.3晶间腐蚀试验按GB4334.52000《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》检验焊接接头的耐腐蚀性能。2焊接试验结果与分析2.1力学性能试验结果焊接试件力学性能试验结果见表1。表1力学性能试验结果检验内容外观检查RT检验拉伸试验弯曲试验合格标准焊缝渣表、面气无孔裂、纹咬边、夹不低于级抗母材拉(5强规20度定M值不Pa下低)于限面1弯80、合背格弯2.2工艺性能试验结果通过对焊接过程和焊后的观察,采用焊剂HJ260和SJ601焊接时,电弧燃烧稳定,焊缝表面成形较美观,脱渣性较好,可自动脱渣;焊接烟尘少,无呛人气味,焊接工艺性能良好。2.3晶间腐蚀试验结果按GB4334.52000《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》检验焊接接头抗晶间腐蚀能力,在10倍放大镜下观察弯曲后的试样,试样外表面无因晶间腐蚀而产生的裂纹,检验结果合格。2.4试验结果分析(1)通过对采用焊剂HJ260和焊剂SJ601进行不锈钢埋弧焊试样的力学性能试验结果分析可知,4个试样焊接接头的抗拉强度均不低于母材规定值下限,面弯、背弯180后均无超标缺陷,能满足产品焊接接头力学性能要求。但焊剂SJ601试样的抗拉强度值稍高于焊剂HJ260试样值,这是由于SJ601是碱性烧结焊剂,氧化性较弱,焊接时合金元素烧损少,过渡系数大,能提高焊缝金属的力学性能。而HJ260

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