不锈钢复合板焊接技术研究
S31603+Q345R不锈钢复合板的焊接
S31603+Q345R不锈钢复合板焊接1.钢板性能面弯背弯GB 150-2011 压力容器2.焊接材料性能NB/T 47018.2-2011 承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分：钢焊条3.1焊接性3.1.1物理特性奥氏体组织，显著的冷加工硬化性，电阻比碳钢大5倍，线膨胀系数比碳钢大50%，热导率为碳钢的1/2，在固溶退火状态，具有低的导磁率。
铬、镍当量较低时，在冷加工变形量较大的情况下，会产生形变诱导马氏体，从而产生磁性。
具有低的屈强比（40%～50%），伸长率、断面收缩率和低温冲击韧性均很高。
结晶组织为面心立方，则其塑性和韧性比碳钢和低合金钢好，其低温缺口韧性非常好。
其在高于538℃时的强度比碳钢和低合金钢高，而且保持良好的抗氧化性能，316型不锈钢在300系列不锈钢中，具有最高的应力-破断性能。
3.1.2焊接特点奥氏体系复合钢板是指基层是珠光体钢，覆层是奥氏体不锈钢。
其焊接性能主要取决于奥氏体钢的种类（物理性能、化学成分等）、接头形式及填充材料的种类。
复合钢板的焊接工艺常用焊条电弧焊。
焊接的关键问题均是合理地选择基层、过渡层和覆层的填充材料。
由于基层与覆层母材、基层与覆层的焊接材料在成分及性能方面有较大的差异，焊接时稀释作用强烈，由于焊接接头中碳的迁移和合金元素的扩散，容易在基层一侧产生脱碳带，焊缝中心部位碳含量增加，而奥氏体钢侧的合金元素降低。
使焊缝中奥氏体形成元素减少，碳含量增加，增大了结晶裂纹的倾向；焊接熔合区可能出现马氏体组织而导致硬度和脆性增加，有产生裂纹的危险；此外，由于基层与覆层的含铬量差别较大，促使碳向覆层迁移扩散，而在其交界的焊缝金属区域形成增碳层和脱碳层，加剧熔合区的脆化或另一侧热影响区的软化。
脱碳带不仅是低温冲击韧性的低值区，而且往往是裂纹的起始和延展的区带，容易引起焊缝熔合线低温冲击韧性的降低并产生裂纹。
奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，对热裂纹有一定的敏感性，加工工艺不当，易产生焊接接头的脆化（475℃脆化、σ相和晶界析出碳化铬脆化或晶粒粗大）等，在一定介质条件的接触下，易产生腐蚀[均匀腐蚀（表面）、局部腐蚀（晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等），以局部腐蚀严重（90%）]。
不锈钢复合板的焊接工艺(Q235B+316L)
不锈钢复合板的焊接工艺规程1、使用范围本工艺适用于以各种不锈钢为复材、低碳钢或低合金钢为基材总厚度大于或等于4mm的不锈钢复合板的焊接。
2、焊接材料的选择2.1 焊接材料选用原则2.1.1 复层材料的选用应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层材料标准规定的下限值。
2.1.2 过渡层的焊条宜选择25%Cr-13%Ni型或25%Cr-20%Ni型以补充基层对复层的稀释，对复层含钼的不锈钢复合板，应采用25%-13%Ni-Mo型焊条。
2.2 常用不锈钢复合板焊接材料可按表2.2-1、2.2-2选取。
表2.2-1 常用不锈钢复合板过渡层及复层焊接材料的选用表2.2-2 常用不锈钢复合板基层焊接材料的选用3、焊前准备3.1下料不锈钢复合钢板的切割以及坡口加工尽量采用机械加工方法，切割面应光滑，采用剪床切割时，复层应朝上。
也可以采用等离子切割，切割时复层朝上，严禁将切割的熔渣落在复层上。
3.2 坡口加工及检查a.坡口形式和尺寸按图纸设计规定，如设计未明确规定的，可参照图3.2-1选用。
b.坡口选用原则：确保焊接质量填充金属少，熔合比小，便于操作。
c.坡口加工一般采用机械方法制成。
若采用等离子切割、气割等方法开制坡口，则必须去除复材表面的氧化层d. 加工完的坡口要进行外观检查，不得有裂纹和分层，否则应进行修补。
3.3焊前清理坡口及其两侧各20mm范围内应用机械方法及有机溶剂进行表面清理，清除表面的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物，复层距离坡口100mm 范围内应涂防飞溅涂料。
3.4焊件装配a.装配应以复层为基准，其错边量不得大于复层厚度的二分之一，且不大于2mm，对于复层厚度不同时，按较小的复层厚度取错边量b.定位焊应焊在基层母材上，且采用与焊接基层金属相同的焊接材料。
手弧焊定位焊焊缝参照表3.5-1表3.4-1手弧焊定位焊焊缝尺寸（mm）δ0为基层厚度c.在装配过程中，严禁在复层上焊接工卡具，工卡具应焊在基层一侧。
不锈钢复合板焊接
不锈钢复合板焊接
一、不锈钢复合板下料：
一般用机加工或等离子切割。
用等离子切割时方向是从复层往基层，即复层朝上。
切割时应采取措施避免将切割熔渣溅落在复层表面上。
对剪切不锈钢复合板的，也是复层朝上。
但无论用等离子还是剪切下料，都要留有余量，以便后面加工去掉受影响部分。
坡口加工一般用机加工制备。
二、材料：
无论板材还是焊材都应符合相关规定。
一般用于壳体不锈钢复合板板材（特别是用于封头的板材）都应进行复验（主要是检测钢板的弯曲性能）。
三、焊工资格：
过渡层和复层焊接应由有堆焊资格的焊工焊接，即SMAW-（N12）-II-1G-F4。
四、（A、B类焊缝）焊接顺序：
1.基层碳钢内焊缝焊接；
2.在基层外进行清根和打磨；
3.基层外焊缝焊接；
4.对基层焊缝进行100％RT；
焊道凹陷深度不大于1.5mm，焊缝金属与母材应平缓过渡，不能形成台阶。
对不符合要求的焊缝可以用小直径焊条补焊再用砂轮修磨。
6.基层焊缝和过渡层焊缝焊后应有一定凹陷，以便后面焊接，不然就要砂轮打磨。
7.对于封头拼缝，可按A、B类焊接，复层焊缝焊完后只进行100%PT，在封头成型后再进
行100%RT（即两次100%RT）。
若有要求复合层焊完进行100%RT，则在封头成型后仍必
100%RT）。
须进行100%RT（即三次。
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊
接工艺
简介
本文档旨在探讨2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺。
我们将介绍该复合板的特性、焊接的必要性以及实施焊接的具体步骤和注意事项。
复合板特性
2205+Q235B双相不锈钢复合板由高强度双相不锈钢2205和低碳结构钢Q235B组成。
该复合板具有以下特性：
- 高强度和良好的韧性
- 优异的耐腐蚀性能
- 良好的焊接性能
焊接的必要性
搭接焊接是将两块复合板连接在一起形成更大尺寸的板材的常用方法。
在某些工程中，需要使用2205+Q235B双相不锈钢复合板的大尺寸板材，因此搭接焊接是必要的。
焊接步骤和注意事项
为了保证焊接质量和连接强度，以下是实施2205+Q235B双相不锈钢复合板搭接焊接的步骤和注意事项：
1. 确保焊接区域的清洁，并去除可能影响焊接质量的杂质和污染物。
2. 使用适当的焊接工艺和设备，如TIG（钨极氩弧焊）焊接。
3. 控制焊接参数，如电流、电压和焊接速度，以确保合适的焊接质量。
4. 确保合适的焊接温度范围，避免过高的温度导致结构变形或缺陷。
5. 在焊接完成后，进行焊缝检测和质量评估，以确保焊接质量符合标准要求。
结论
2205+Q235B双相不锈钢复合板的搭接焊接工艺是实现大尺寸板材的常用方法。
通过遵循适当的焊接步骤和注意事项，可以保证焊接质量和连接强度。
为了获得最佳结果，建议在实施焊接前进行合适的焊接试验并遵循相关的标准和规范。
不锈钢复合板的焊接
不锈钢复合板的焊接
不锈钢复合板是一种常见的金属材料，它具有抗腐蚀性能优越、力学性能好、耐久性强等特点。
焊接不锈钢复合板时要注意以下几点：
一、焊接前准备 1、检查焊接材料：在焊接不锈钢复合板之前，应该先检查焊接材料，确保其表面清洁、干燥，没有污染，以避免影响焊接效果。
2、准备焊接工具：在焊接不锈钢复合板之前，应该准备好相应的焊接工具，如焊枪、焊条、切割机等，以确保正确的焊接参数。
二、焊接操作 1、确定焊接电流：在焊接不锈钢复合板之前，要根据所使用的焊接材料来确定具体的焊接电流，以便得到较好的焊接效果。
2、控制焊接速度：在焊接不锈钢复合板时，要控制好焊接速度，尽量保持在中等速度，这样可以防止焊接部位过热，以避免焊接质量受到影响。
三、焊接后处理 1、消除焊接应力：焊接完不锈钢复合板后，可以采用冷却方法来消除焊接应力，以保证焊接部位的结构稳定性。
2、处理焊接渣：焊接完不锈钢复合板后，要及时清理掉焊接渣，以免影响焊接质量。
四、焊接性能检验 1、做温度检测：焊接完不锈钢复合板后，应对焊接部位进行温度检测，确保焊接温度正
确，以保证焊接质量。
2、做拉伸检测：焊接完不锈钢复合板后，应对焊接部位进行拉伸检测，以确保其力学性能达到预期要求。
总之，焊接不锈钢复合板要注意以上几点，要在焊接前准备、焊接操作、焊接后处理及焊接性能检验等方面都做到认真负责，以保证焊接质量。
不锈钢复合板的焊接工艺(Q235A+304或310S)
不锈钢复合板的焊接工艺（Q235A+304或310S）Q235A+304或310S不锈钢复合板是一种以Q235A为基层，304或310S为复层，通过轧制、爆炸或爆炸轧制等方法，使之结合在一起的一种复合材料。
基层Q235A能满足压力容器材料强度要求．而复层304或310S是一种超低碳奥氏体不锈钢．具有良好的耐腐蚀性能。
复合后的材料不但能同时达到强度要求和耐腐蚀要求．而且它在市场上的价格要比304或310S的价格低得多。
所以越来越多复合钢板被用于石油、化工、食品、制药设备等行业。
但复合钢板的制造及焊接工艺比较复杂，特别是对过渡层及复层的焊接质量技术要求较高。
因此，对不锈钢复合钢板的焊接进行焊前分析、焊接工艺评定和合理选择焊接工艺参数是保证焊接质量的关键。
1．焊接性分析为保证复合钢板不因焊接而失去原有优良的综合性能，通常是分别对基层和复层进行焊接。
即把不锈复合板分为基层焊接、复层焊接和二者交界处的过渡层的焊接。
基层材料Q235A 是压力容器常用的低碳钢．其焊接性能良好．焊接时一般不需要采取特殊工艺措施．只有在低温情况下焊接结构刚性在的构件时才采取焊前预热和焊后缓冷的措施本例由于在常温下焊接，而且结构刚性不大，故无需采取预热等措施。
304或310S属于奥氏体不锈钢，如果在450oC～480~C范围内长时间停留，会析出碳化铬(Cr23C )。
铬主要来源于晶粒表面。
而内部铬来不及补充，使晶界的晶粒表层形成贫铬区．在强烈火腐蚀介质作用下贫铬区会形成晶间腐蚀．故焊接复层304或310S时应采用超低碳或含有钛铌等元素的不锈钢焊条，同时采用小工艺参数。
尽量减少热输入量，控制层间温度在60 以下。
过渡层的焊接性能主要取决于基层Q235A和复层304或310S材料的物理化学性能、接头的形式和填充金属等。
2焊接材料的选择2.1焊接材料选用原则2.1.1 复层材料的选用应保证熔敷金属的合金元素的含量不低于复层材料标准规定的下限值。
焦碳塔不锈钢复合板的焊接技术
冷弯
过程 中合金元素的烧损， 过渡层金属铬 、 镍含量应高于
复层不锈钢成分 ， 并具有 良 好的塑性和韧性。 采用２－ ５ ｌ 型焊条 （ ３９ ）或镍基焊条 （ ｉ ２ ３ Ｅ ０Ｌ Ｎ １ ）是比较合适 ８ 的， 通过用合夫勒组织图计算 ， ３９ 焊条的焊缝组织 Ｅ ０Ｌ 为奥 氏体加铁素体 ， ｉ８ 焊条的焊缝组织为奥氏 Ｎ １２ 体。 下面以Ｅ ０ Ｌ Ｎ １２ ３９ 、 ｉ８ 两种焊条为例 ， 作为过渡层 和复层的焊接材料 ， 分析焊缝熔敷金属的组织成分：
1材料的化学成分和力学性能复合钢板基材符合gb66541996标准要求其复层材料按照asmesa240一tp410s的规定供货定货时要求的化学成分力学性能均在复合后取样试验基材供货状态为正火回火钢板进厂后进行化学成分分析力学性能试验逐张100ut检测其结果见表1和表2
维普资讯
Ｏ １ Ｏ １ ０ ５ ．８ ．６ ．２
纯奥氏体或奥氏体加少量一次铁素体组织的焊缝成分。 由于有基层母材的稀释作用， 使用 １－ 型焊接材料可 ８８
产生马氏体组织， 易产生冷裂纹 ， 不能满足要求。 为了
复层 ００３ ０２３ ０２７ Ｏ０７ ０ｏ２ ｌ ｌ ０ １ 。２ ．９ ．８ ．１９ ．０５ ２６ ８
Ｒ ０Ｂ ３ ７ ０ ０ ３ ．０ ０ ６ ０ ０ ８ ０ Ｏ ４ １ Ｏ ０ ４ 杂 ． ５ ０ ３ ｌ ． ．ｏ ． ５ ０ ．８
Ｎ １２ ０ ０ ４ ．７ ６ ６ ０ ０ ５ ０ ０ ６ ｌ ．２ ０ ２ ７ ８ ０ ｏ ５ ２ ｏ ｉ８ ． ３ ０ ３ ．５ ．ｌ ．０ ５９ ．０ ．２ ．０ ４ ．６
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Q235B+TP316L不锈钢复合板焊接工艺研究
CO2气体保护焊焊丝采用ER70S-6，该焊丝是镀铜低合金钢气体保护焊丝，采用CO2作为保护气体进行施焊，具有优良的焊接工艺性能，电弧燃烧稳定、飞溅少，焊缝成形美观、焊缝金属气孔敏感性小。
不锈钢药芯焊丝电弧焊采用E316LT0-4焊丝，该焊丝能有效地减少飞溅或气孔，并可增高焊缝金属凝固时的温度。
焊丝中加入了其他合金元素，保
图2 坡口形式
3 焊接实施
3.1 焊前清理
清理干净坡口及其两侧各50m m范围内油污、锈蚀、金属屑、氧化膜及其他污物，复合层距离坡口100mm范围内应涂刷防飞溅材料。
3.2 焊接顺序
（1）基层的焊接焊接基层焊道不得触及和熔化复合层不锈钢，先焊基材时，其焊道根部或表面，应距离复合层界面2~3mm。
焊缝余高应符合相
a）Q235B显微组织
b）TP316L显微组织图1 板材金相组织200×50m m 50m m 200×。
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不锈钢复合板焊接技术研究
作者：杜玉祥王昀章强
来源：《科技视界》2020年第15期
摘要
现阶段，由于不锈钢复合板能够降低成本、节约珍贵稀有的材料，所以不锈钢复合板在当今世界上具有很大的市场优势和价格优势。
结合不锈钢复合板的可焊性，对不锈钢复合板接头的焊接技术进行了研究。
主要介绍了不锈钢复合板在电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊和激光焊方面的研究现状。
最后对现阶段的研究问题进行总结，并展望未来发展。
关键词
不锈钢复合板;焊接技术;焊接工艺
中图分类号： TG457.11 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码： A
DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.15.023
Abstract
At present，because stainless steel composite plate can reduce cost and save precious and rare materials，it has great market and price advantages in the bined with the weldability of stainless steel composite plate，the welding technology of stainless steel composite plate joint was studied.This paper mainly introduces the research status of stainless steel composite plate in arc welding，submerged arc welding， gas shielded welding and laser welding.Looking forward to the research and summary of problems at this stage，and looking forward to the future development.
Key Words
Stainless steel composite plate;Welding technology;Welding procedure
1 不銹钢复合板的焊接性能分析
不锈钢具有良好的焊接性能，但其与碳钢之间的热物理性能差异较大，这会对不锈钢-碳钢复合板的焊接造成一定的困难。
其次在不锈钢熔焊时，过热碳化物会被溶解，铬的碳化物会沿晶界析出造成晶界腐蚀现象，从而使不锈钢在焊接时焊接接头会产生热裂纹[1]。
不锈钢复合板具有基层，双层和过渡层。
基层保证强度，多层保证耐腐蚀性，过渡层是根据焊接工艺的需要而添加的。
于是在不锈钢复合板焊接时会出现以下几个问题：
1）铬、镍等合金元素过高而在基层焊缝组织中产生较多的硬脆相，容易引起焊缝裂纹，降低焊缝强度;
2）焊接复层时会出现增碳从而使焊缝的耐蚀性大大降低;
3）过渡层焊接时冷却速度和熔合率控制不当，将直接降低基础层和双层的焊接性能[2]。
所以，要想确保不锈钢复合板的焊接质量，就必须采用合理的焊接工艺，严格控制冷速和熔合比。
目前不锈钢复合板的焊接主要采用焊条电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、激光焊等。
2 不锈钢复合板焊接技术
2.1 焊条电弧焊
焊条电弧焊是国内用于普通金属材料焊接的主要方法，其焊接时应根据母材的化学成分选择焊条，焊条电弧焊属于手工焊接，他的焊接方式简单，但是效率太低、劳动强度较大，考验焊接者的手工技术，且受干扰因素较多，焊接质量难以保证。
朱锴年等人对三峡大坝排砂孔00Cr22Ni5Mo3N/Q345C的焊接质量控制进行了分析研究，对焊接环境复杂的部位采用了常规的手工电弧焊，用焊条电弧焊对过渡层及复层进行焊接，最后进行检测，得出此焊接方法可以达到三峡工程的高质量要求[3]。
王凤英等人对不锈钢复合板进行采用埋弧自动焊+焊条电弧焊的方法，其中过渡区采用焊条电弧焊，焊缝金属与基层0Cr18Ni10Ti熔合，焊接电流140～180A。
覆层采用φ4.0mm的
A132焊条，其焊接电流为140～180A或φ5.0 mm的A132焊条，其焊接电流为180～220A。
最终使该焊缝拍片一次成功率在95%以上，不仅降低了成本，还大提高了功效[4]。
2.2 埋弧自动焊
埋弧自动焊与焊条电弧焊相比所用焊接电流大，加上焊剂和矿渣的隔热效果，高热效率，大熔深，单丝埋弧焊如果焊件不打开凹槽，一次可熔透20mm。
焊接速度高。
以厚度为8～
10mm的钢板对接焊为例。
单丝埋弧焊的速度可以达到50～80cm/min，手工电弧焊不超过10～13cm/min。
由于在埋弧焊过程中电弧在助焊剂层下燃烧，因此焊接质量稳定，同时具有外形美观，焊接金属力学性能提高，焊接效率高的优点。
王凤英、孙芳等人对不锈钢复合板的基层采用埋弧自动焊，先对坡口内侧进行焊接，基层焊缝金属厚度不得超过10mm，应严格控制。
外侧采用碳弧气刨清根后，用埋弧自动焊焊接，焊接电流为650～700A，电弧电压为40～42V，焊接速度为24～30 cm/min。
之后再对过渡区进行焊条电弧焊，获得了良好的焊接接头[4]。
郑延飞等人对不锈钢复合板埋弧自动焊接工艺进行了改进，将过渡层焊丝选定为具有奥氏体和铁素体双相组织的不锈钢焊丝且提高了焊丝成分中铬和镍的含量，改善了接头韧性，重新对其性能评定，符合工艺要求[5]。
2.3 气体保护焊
气体保护焊是利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊，它的电弧和熔池可见性好焊接过程操作简单，焊后基本上不需要清理残渣，有利于焊接过程机械化自动化。
但是在高温环境下容易产生有害气体，所以焊接时需要通风。
于文忠等人通过对不锈钢复合板基层采用埋弧焊，对过渡层与复层都采用药芯焊丝熔化极CO2气体保护焊，最终测得的各种试验数据表明都符合使用要求[6]。
张秀艳根据奥氏体不锈钢SUS304焊接后接头有好的塑性、韧性，导热性能差、线膨胀系数大、焊接应力和变形较大的特点，对不锈钢和低碳钢采用熔化极气体保护焊（MAG焊）避免了焊缝开裂、接头抗蚀性能降低、变形严重的现象的出现，提高了接头的力学性能[7]。
2.4 激光焊
激光焊是一种以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。
激光焊有热输入低，焊接变形小，不受电磁场影响等特点。
其采用的焊接能源为聚集的激光束，能量密度高，焊接效率也高，焊后的应力应变小，焊接质量较高，由于受功率的限制，激光焊的焊接深度应该在10mm以内。
王文先等人针对0.1mm+0.8mm+0.1mm的304/Q235的双面超薄不锈钢复合板进行了焊接实验。
因为板厚仅为1mm，所以选用了脉冲激光焊，为了不降低复层的耐腐蚀性，填充的材料选择了高Cr、Ni的粉体，使其抗腐蚀性比较好，结果发现激光焊接的不锈钢复合板接头良好[8]。
3 存在的问题
不锈钢复合钢板是由两层不同性质的钢板经特殊制造工艺复合而成，因此在焊接时其特殊性比较多，过渡层的质量的好坏直接影响基层和复层，所以不仅需要单独满足基层焊接结构强度要求，復层满足耐腐蚀性能要求，还要对过渡层进行严格的控制。
因此在焊接时选择合适焊接方法和焊接工艺的同时，合适的坡口形式可以有效提高焊接头性能。
目前为止对不锈钢复合板焊接材料的研究较少，合理地加入一些焊接材料配合着焊接技术及坡口形式，对未来不锈钢复合板的发展具有重大意义。
参考文献
[1]李素娟，张彦茹.不锈钢复合板的焊接[J].安装，2002（05）：15-16.
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[3]朱锴年，王志成，高治学.三峡排砂孔钢管的焊接与质量控制[J].人民长江，2006，37（5）：80-82.
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