不銹鋼復合鋼板的焊接工藝研究

李棟棟

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

不銹鋼復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，在很多領域和行業(yè)越來越廣泛地使用，由于不銹鋼復合鋼板出現(xiàn)了結構上的特點，導致不銹鋼復合鋼板加工過程中必須要考慮新型的方法和工藝。焊接是不銹鋼復合鋼板加工的重要手段，由于不銹鋼復合鋼板結構的豐富性，傳統(tǒng)的不銹鋼或碳鋼的專業(yè)焊接技術將不具有加工的價值，必須開發(fā)出新型的不銹鋼復合鋼板焊接工藝。應該從不銹鋼復合鋼板焊接的特點認知入手，做好不銹鋼復合鋼板焊接前物質(zhì)準備、技術和工藝準備，通過更為科學的措施和手段控制不銹鋼復合鋼板焊接的細節(jié)和要點，使不銹鋼復合鋼板焊接工藝的價值得到全面發(fā)揮，形成不銹鋼復合鋼板焊接工藝的新形勢，提高和擴大不銹鋼復合鋼板焊接工藝的應用水平和范圍，實現(xiàn)不銹鋼復合鋼板焊接工藝更深層次的意義與價值。

1 不銹鋼復合鋼板焊接工藝的概述

1.1 不銹鋼復合鋼板焊接的復雜性

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

1.2 不銹鋼復合鋼板焊接的特點

不銹鋼復合鋼板焊接具有連續(xù)性，不銹鋼復合鋼板焊接工藝不同于傳統(tǒng)的焊接工藝，需要進行多次的、連續(xù)性的加工、處理和焊接，這使得不銹鋼復合鋼板焊接的難度大大提高。不銹鋼復合鋼板焊接具有隱蔽性，在不銹鋼復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X光探傷才能夠進行檢驗，這會大大提高不銹鋼復合鋼板焊接質(zhì)量控制的難度。不銹鋼復合鋼板焊接具有精細性，不銹鋼復合鋼板焊接如果出現(xiàn)控制細節(jié)不利將會在焊接區(qū)域產(chǎn)生馬氏體組織，這會降低不銹鋼復合鋼板焊接的強度和質(zhì)量。

2 不銹鋼復合鋼板焊接的準備

2.1 不銹鋼復合鋼板焊接的材料準備

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

2.2 不銹鋼復合鋼板焊接的技術準備

首先，焊接坡口的技術準備要從等離子切割前就做好相關工作，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,否則就要進行修理。其次，焊接不銹鋼復合鋼板組件的組對，必須保證工件裝配間隙，合理留置過渡層和復層，以此來提高不銹鋼復合鋼板焊接的質(zhì)量。再次，做好不銹鋼復合鋼板的定位焊接，裝配不銹鋼復合鋼板組件時應該采用定位焊接的方式,只允許在基層進行點焊,工藝參數(shù)與正式焊相同，不能損傷基層金屬,并將點焊接部位做打磨和光滑處理。

3 不銹鋼復合鋼板焊接的工藝要點

3.1 不銹鋼復合鋼板焊接前的技術處理

焊前應對不銹鋼復合鋼板的焊接部位采用機械方法進行打磨和處理，用有機溶劑對焊縫與接口進行清理，避免焊接口出現(xiàn)污物和油漬。

3.2 不銹鋼復合鋼板基層的焊接

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

3.3 提高不銹鋼復合板焊接的合格率

提高不銹鋼復合鋼板焊接的一次合格率,減少返修次數(shù)，將重點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、厚壁設備的焊接中,應采用多層焊，尤其要避免焊縫區(qū)受到焊接熱循環(huán)作用次數(shù)過多易導致性能劣化、引起弧波裂紋。在保證材料晶粒度細小及應力較小的前提下,盡可能地減少焊接層數(shù)。

3.5 不銹鋼復合鋼板焊后的清理

焊后應仔細清理焊件表面的焊渣、焊瘤飛濺物及其他污物。必要時應對焊縫進行局部修整。焊后清理完畢,應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 結語

通過本研究對不銹鋼復合鋼板焊接的研討，能夠看到不銹鋼復合鋼板焊接在技術上的獨特性和在工藝上的復雜性，應該在理解不銹鋼復合鋼板焊接技術內(nèi)涵的基礎上，對不銹鋼復合鋼板焊接技術要點展開控制，通過焊接材料、焊接順序、焊接工藝等重點技術參數(shù)的控制，提高不銹鋼復合鋼板焊接的質(zhì)量，提高不銹鋼復合鋼板焊接后的強度與穩(wěn)定度，在實現(xiàn)不銹鋼復合鋼板焊接設計目標的同時，完成更高的加工和生產(chǎn)任務。

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

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