不锈钢焊接工艺.doc

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1、1、 焊前：坡口及其附近必须清理干净，对于有油污不可以用钢丝刷和砂轮清理， 用丙酮和或酒精进行清理。 2、 坡口加工或下料采用机械加工或炭弧气刨。 3、 在搬用、坡口的制备、装配个过程，应避免损伤钢材的表面。 三、 焊接工艺： 1、 应采用快速焊、多道焊；焊接电流不易过大，焊接时尽量采用平焊位置，焊 条最好不做摆动或稍做摆动；且焊接过程中，应严格控制层间温度，待上一层焊 道冷到 60 度以下在焊下一道焊道。 2、 焊条角度应正确，运条要稳，电弧不宜太长，与腐蚀介质接触的焊道应最后 施焊。 3、 在条件允许的时候，应采用强制冷却的方式冷却焊道。 四、 焊后： 焊缝必须进行酸化和钝化处理。 焊接材

2、料：不锈钢 A002 焊条，焊丝，焊条直径：3.2 和 4.0 焊接电流(A)?80-110A， 110-150A 焊接电压(V)焊接速度 3.5 焊缝返修 .3.5.5 焊缝返修的管理程度执行压力管道质量保证书手册中的规定 .3.6 颜色检查:根部焊接完毕，浅色到淡蓝色表明焊缝充氩保护不好，以被氧化，银 白色表示保护良好 .4,结论:超低碳不锈钢槽体及管道焊接施工中，必须严格执行工艺要求，认真施焊, 确保焊口一次合格率 98.6%以上，肉眼观察无缩孔。 引用： 一、奥氏体不锈钢的焊接特点： 1、 容易出现热裂纹。 防止措施： (1) 尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在 3-5%以下

3、。 因为铁素体能大 量溶解有害的 S、P 杂质。 (2) 尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中 S、P、C 等的含量。 2、 晶间腐蚀： 根据贫铬理论，焊缝和热影响区在加热到 450-850C敏化温度区时在晶界上析出 碳化铬，造成贫铬的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。 防止措施:(1)采用低碳或超低碳的焊材，如 A002 等;采用含钛、铌等稳定化元素 的焊条，如 A137、A132 等。(2)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊 缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织，(铁素体一般控制在 4-12%)。 (3) 减少焊接熔池过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。

4、 (4) 对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理 3、 应力腐蚀开裂： 应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开 裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式 表现为无塑性变形的脆性破坏。 应力腐蚀开裂防止措施：(1)合理制定成形加工和组装工艺，尽可能减小冷作变形 度,避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会 成为SCC 的裂源，易造成腐蚀坑)。 (2) 合理选择焊材： 焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体等； (3) 采取合适的焊接工艺： 保证焊缝成形良好，不产生任

5、何应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等;采取合理的焊 接顺序，降低焊接残余应力水平； (4) 消除应力处理：焊后热处理，如焊后完全退火或退火；在难以实施热处理时采用 焊后锤击或喷丸等。 (5) 生产管理措施： 介质中杂质的控制，如液氨介质中的 02、N2、H20 等;液化石油气中的 H2S;氯化 物溶液中的 02、Fe3+、Cr6+等;防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等；添加缓蚀剂。 4、 焊缝金属的低温脆化： 对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。此时, 焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。 防止措施:通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得单一的奥氏体焊缝。 5

6、、 焊接接头的c相脆化 :焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆性的 c相，导致整个接 头脆化，塑性和韧性显着下降。c相的析出温度范围 650-850C。在高温加热过程 中，c相主要由铁素体转变而成。加热时间越长，c相析出越多。 防止措施：(1)限制焊缝金属中的铁素体含量(小于 15%);采用超合金化焊接材料，即 咼镍焊材。q (2) 采用小规范,以减小焊缝金属在高温下的停留时间； (3) 对已析出的c相在条件允许时进行固溶处理，使c相溶入奥氏体。 二、奥氏体不锈钢的焊条选用要点： 不锈钢主要用于耐腐蚀，但也用作耐热钢和低温钢。因此，在焊接不锈钢时，焊条的 性能 必须与不锈钢的用途

7、相符。不锈钢焊条必须根据母材和工作条件 (包括工作温度 和接触 介质等)来选用。 1、 一般来说，焊条的选用可参照母材的材质，选用与母材成分相同或相近的焊条。 如:A102 对应 0Cr19Ni9;A137 对应 1Cr18Ni9Ti。 2、 由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响，因此，一般选用熔敷金属含碳 量不高于母材的不锈钢焊条。如 316L 必须选用 A022 焊条。 3、 奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性能。可通过焊接工艺评定进行验证。 4、 对于在高温工作的耐热不锈钢(奥氏体耐热钢)，所选用的焊条主要应能满足焊 缝金属的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。 (1)对 Cr/Ni

8、1 的奥氏体耐热钢，如 1Cr18Ni9Ti 等，一般均采用奥氏体-铁素体不锈 钢焊条，以焊缝金属中含 2-5%铁素体为宜。铁素体含量过低时，焊缝金属抗裂性差； 若过高，则在高温长期使用或热处理时易形成 c相脆化，造成裂纹。如 A002、A102、 A137。在某些特殊的应用场合，可能要求采用全奥氏体的焊缝金属时，可采用比如 A402、A407 焊条等。 对 Cr/Ni1 的稳定型奥氏体耐热钢，如 Cr16Ni25Mo6 等,一般应在保证焊缝金属 具有与母材化学成分大致相近的同时，增加焊缝金属中 Mo、W、Mn 等元素的含 量,使得在保证焊缝金属热强性的同时，提高焊缝的抗裂性。如采用 A502

9、、A507。 5、 对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢，则应按介质和工作温度来选择焊条， 并保证其耐腐蚀性能（做焊接接头的腐蚀性能试验）。 （1） 对于工作温度在 300E以上、有较强腐蚀性的介质,须采用含有 Ti 或 Nb 稳定 化元素或低碳不锈钢焊条。如 A137 或 A002 等。 （2） 对于含有稀硫酸或盐酸的介质，常选用含 Mo 或含 Mo 和 Cu 的不锈钢焊条 如:A032、A052 等。 工作,腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的设备，方可采用不含 Ti 或 Nb 的不锈钢焊 条。为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力，采用超合金化的焊材，即焊缝金属中的耐 蚀合金元素（Cr、Mo、Ni 等）

10、含量高于母材。如采用 00Cr18Ni12Mo2 类型的焊接 材料（如 A022）焊接 00Cr19Ni10 焊件。 &对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢，应保证焊接接头在使用温度的低温冲 击韧性，故采用纯奥氏体焊条。如 A402、A407。 7、 也可选用镍基合金焊条。如采用 Mo 达 9%的镍基焊材焊接 Mo6 型超级奥氏 体不锈钢。 8、 焊条药皮类型的选择： （1） 由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体，具有良好的塑性和韧性 从焊缝金属抗裂性角度进行比较，碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊 条那样显着。因此在实际应用中，从焊接工艺性能方面着眼较多，大都采用药皮类 型代号

11、为 17 或 16 的焊条（如 A102A、A102、A132 等）。 （2） 只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差（如某些马氏体铬不锈钢、纯奥氏 体组织的铬镍不锈钢等）时，才考虑选用药皮代号为 15 的碱性药皮不锈钢焊条（如 A107、A407 等）。 综上所述，奥氏体不锈钢的焊接是有其独特特点的，奥氏体不锈钢的焊接时焊条选 用尤其值得注意，只有这样才能达到针对不同材料实施不同的焊接方法和不同材 料的焊条，不锈钢焊条必须根据母材和工作条件（包括工作温度和接触介质等）来 选用。这样才有可能能达到所预期的焊接质量。304L 不锈钢板 304L 不锈钢是一 种通用性的不锈钢材料。304L 不锈钢

12、牌号：00Cr19Ni10 （0Cr18Ni10）,分析 304L 不锈钢化学化学成分 %C: 0.07, Si: 1.0, Mn : 2.0, Cr： 17.019.0, Ni : 8.011.0, S: 0.03, P:205 抗拉强度520 延伸率（%） 4（硬度 HB 187HRBW 90HV 200 密度 7.93g -cm-3 比热 c（20C ）0.502J （g -C）-1 热导率入 /W（mC ）-1（在下列温 /C a /（10-6/C）（在下列温度间 /C Q - mm2 - m-1 熔点 13981420C 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能

13、（耐腐蚀和成 型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象， 被用于要求较高强度的各种场 合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的 304 不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较 高的强度。 302B 是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。 303 和 303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光 浩度高的场合。303Se 不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下， 这种不锈钢具有良好的可热加工性。304L 是碳含量较低的 304 不锈钢的变种， 用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化 物减

14、至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀 （焊接 侵蚀）。304N 是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 305 和 384 不 锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。 308 不锈钢用于制作焊条。309、310、314 及 330 不锈钢的镍、铬含量都比较高， 为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而 30S5 和 310S 乃是 309 和 310 不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化 物减至最少。330 不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性. 316 和 317 型不 锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于 304 不锈 钢。其中，316 型不锈钢由变种包括低碳不锈钢 316L、含氮的高强度不锈钢。 316N 以及合硫量较高的易切削不锈钢 316F。321、347 及 348 是分别以钛，铌加 钽、铌稳化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。 348 是一种适用于核动力 工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。 回转窑拖轮调整