复合钢板焊接工艺评定知识讲解

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浅谈不锈钢复合钢板的焊接工艺

浅谈不锈钢复合钢板的焊接工艺

浅谈不锈钢复合钢板的焊接工艺1.特点分析不锈钢复合钢板通常是由较厚的珠光体钢做基层和较薄的奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢,以及沉淀硬化型不锈钢等复合而成。

覆层为奥氏体不锈钢、奥氏体—铁素体双相不锈钢、铁素体不锈钢具有比较高的耐蚀性。

当水中含有氯离子时,这类钢比马氏体型不锈钢抗点腐蚀能力较好,双相不锈钢的点腐蚀倾向比纯奥氏体不锈钢大,这是因为两种组织电位不同所致。

铬(Cr)、钼(Mo)含量较高的不锈钢耐蚀性较好,这些元素既加强了钝化膜,又抑止产生点蚀,特别是钼元素是抑止点蚀溶解的合金元素。

铁素体不锈钢抗应力腐蚀能力强于奥氏体不锈钢。

而奥氏体不锈钢在水工金属结构中使用最为广泛。

覆层为马氏体不锈钢、半铁素体不锈钢以及沉淀硬化型不锈钢,主要用于硬度、强度要求高,具有耐磨性要求的地方,但是水中含有氯离子或水中的PH值偏小的水域慎用。

不锈钢覆层较珠光体钢基层具有不同的金相组织、低的热导率、高的电阻和较大的热膨胀系数等,还存在熔点、比热容、电磁性的差异。

由于不锈钢复合钢板覆层和基层存在交界线,所以焊接时存在基层、过渡层和覆层等焊接特点之分,针对不同的层采用不同焊接方法、焊接热输入、焊接材料等。

而不锈钢在做焊后消应热处理时,要注意避开不锈钢的晶间腐蚀“危险区温度”——对铁素体不锈钢或马氏体不锈钢危险温度为400℃~600℃,而奥氏体系不锈钢则为450℃~850℃。

所以要尽量避开危险区温度加热或不能在该区段停留时间过长。

且采用比珠光体类钢要小的焊接热输入焊接,尽量减小不锈钢热影响区的过热。

2.焊前准备不锈钢复合钢板的下料和焊接坡口加工,应优先选用机械加工方法,如刨边机、铣边机、单臂刨、剪板机等下料和加工焊接坡口。

当采用等离子弧切割、氧熔剂气割或碳弧气刨等热加工时,则必须去除覆层下料坡口表面的氧化层、过热层和渗碳层。

这样的坡口型式其目的是在焊接过程中,当采用碳弧气刨清根时,可以防止碳筋棒电极对不锈钢覆层渗碳,导致该处高碳马氏体组织的产生,从而防止裂纹的出现。

简述复合钢板焊接技术

简述复合钢板焊接技术

简述复合钢板焊接技术前言复合钢板以其高耐磨性、良好的耐冲击性、较好的耐热性和耐腐蚀性、选择面广、适应性强、方便加工及高性价比等抗磨材料中的优势,被广大厂矿企业所采用。

但在使用的过程中曾出现过焊接接头断裂现象不容忽视。

需要加以分析和改进,以保证使用的安全性和使用寿命。

一、复合钢板的焊接技术分析复合钢板是由不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛板为复层,珠光体钢为基层,以爆炸焊、复合轧制、堆焊等方法制成的双金属板材。

复合钢板的基层应满足接头强度和刚度的要求,复层应满足耐蚀等要求。

为了保证复合钢板不失去原有的综合性能,对基层和复层必须分别进行焊接。

其焊接性、焊材选择、焊接工艺等由基层、复层材料决定。

基层和复层交界处的焊接属异种钢焊接,其焊接性主要取决于基层和复层的物理性能、化学成分、接头形式、填充金属成分。

1、焊接方法根据复合钢板材质、接头厚度、坡口尺寸及施焊条件等确定焊接方法,通常有焊条电弧焊、埋弧焊、鎢极氩弧焊、C02气体保护焊及等离子弧焊等。

目前常用钨极氩弧焊或焊条电弧焊焊接复层.用埋弧焊或焊条电弧焊焊接基层。

2、坡口形式对接接头坡日形式可采用V形、X形、v和U联合形坡口。

也可以在接头背面一,段距离内进行机械加工,去掉复层金属,以确保焊基层焊道时不使基层焊肉焊到复层上。

一般尽可能采用x形坡口双面焊,先焊基层,再焊过渡层,最后焊复层。

以保证焊接接头具有较好的耐腐蚀性。

同时考虑过渡层的焊接特点,尽量减少复层一侧的焊接工作量。

角接接头坡臼形式是无论复层位于内侧或外假,均先焊接基层。

复层位于内侧时,在焊复层以前应从内倒对基层焊根进行清根。

复层位于外侧时,应对基层最后焊道进行修磨光。

焊复层时,先焊过渡层。

再焊复层。

当复层金属的熔化温度高于基层钢的熔化温度,而且两种金属在冶金上不相容时,复层金属必须采用衬垫以保持复层的完整性。

在基层焊完后,用角焊缝将衬垫与复层焊接起来。

3、焊接时的注意事项1)在进行装配的时候点焊只能在基础层上面进行,不管是焊接还是点焊都需要对复层实施必要的保护,避免碳钢对复层的污染。

复合板SQR的焊接工艺评定

复合板SQR的焊接工艺评定

复合板S Q R的焊接工艺评定Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#复合板S11348+Q245R的焊接工艺评定摘要本文介绍S11348+Q245R复合板的焊接性试验和焊接工艺评定,提供了焊接工艺参数。

根据该焊接工艺评定制定的产品焊接工艺,其产品经焊后检测符合技术要求。

关键词:复合板S11348+Q245R;焊接工艺评定;焊接性能分析第一节前言1焊接工艺评定概念焊接工艺评定工作是整个焊接工作的前期准备。

焊接工艺评定工作是验证所拟定的焊件及有关产品的焊接工艺的正确性而进行的试验过程和结果评价。

它包括焊前准备、焊接、试验及其结果评价的过程。

焊接工艺评定也是生产实践中的一个重要过程,这个过程有前提、有目的、有结果、有限制范围。

所以焊接工艺评定要按照所拟定的焊接工艺方案进行焊前准备、焊接试件、检验试件、测定试件的焊接接头是否具有所要求的使用性能的各项技术指标,最后将全过程积累的各项焊接工艺因素、焊接数据和试验结果整理成具有结论性、推荐性的资料,形成“焊接工艺评定报告”。

2焊接工艺评定的意义焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器和压力管道焊接质量的一个重要环节。

焊接工艺评定是锅炉、压力容器和压力管道焊接之前技术准备工作中一项不可缺少的重要内容,是国家质量技术监督机构进行工程审验中必检的项目,是保证焊接工艺正确和合理的必经途径,是保证焊件的质量,焊接接头的各项性能必须符合产品技术条件和相应的标准要求的重要保证,因此,必须通过相应的实验即焊接工艺评定加以验证焊接工艺正确性和合理性,焊接工艺评定和还能够在保证焊接接头质量的前提下尽可能提高焊接生产效率和最大限度的降低生产成本,获取最大的经济效益。

3焊接工艺评定的目的(1)是锅炉、压力容器和压力管道及设备制造、安装、检修等生产过程和焊工培训教学应遵循的技术文件。

(2)是焊接质量管理所要执行的关键环节或重要措施。

复合板焊接工艺评定浅谈

复合板焊接工艺评定浅谈

复合板焊接工艺评定解析1. 概念的统一规定“复合层”、“复层”、“覆层”在复合材料评定标准中为相同概念,都表示为复合金属材料中耐腐蚀层和耐磨层的金属板材或堆焊层,以及连接它们的焊缝堆焊层(包括过渡层焊接)。

本标准中的复合材料焊接工艺评定是指耐腐蚀复合金属材料的焊接工艺评定。

2. 复合金属材料焊接工艺评定中的焊接工艺数量在复合材料焊接接头中,工艺评定时对每种焊接工艺都应考虑,包含以下几个焊接工艺:①基层与基层之间的焊接工艺②复层与复层之间的焊接工艺(包括过渡层焊接工艺)③基层与其他零件的焊接工艺④复层与其他零件的焊接工艺3. 复合层之间焊接的本质从ASME第IX卷相关内容和47014-2011的C.2.3和C.3.2条的规定,都表明了复合材料对接接头的评定包括基材焊缝的力学性能评定和复合层的化学成分分析评定,当复合层计入强度计算时,应使用复合材料试件对焊缝(包括复合层焊缝)的力学性能进行评定,当复合层材料不计入强度计算时,可以不使用复合材料试件,只需要对基层焊缝进行力学性能评定。

复合层与复合层之间的焊接,本质上就是耐蚀堆焊焊接工艺,但细节上又不完全等同47014-2011中的“耐蚀堆焊工艺评定”,“耐蚀堆焊工艺评定”中的耐蚀堆焊是在母材表面上实施焊接,而复层焊接是在基材焊缝表面上实施堆焊,因此,基材的焊缝金属才是影响复层化学分析评定的因素。

根据耐蚀堆焊工艺评定规定,当母材类别改变时应重新评定,所以如何建立焊缝金属(即焊接材料)的化学成分分类成为关键。

由于我国对焊材按化学成分分类没有完整的分类体系,所以以焊材化学成分分类来建立复合层堆焊的评定标准暂不可行。

但在NB/T 47014-2011中焊材的分类方法与母材的分类方法基本相同,其化学成分和性能基本上与母材相匹配,所以可以规定具有相同数字代号的母材类别和焊材类别属于相同材料类别。

在实际焊接中是有可能出现基材类别和基材焊缝金属类别不相同的情况的,这时用基材的耐蚀堆焊评定是不能验证在焊缝金属上的堆焊,同时在这种情况下,如果复合比很大或无法预先开坡口,堆焊过程可能同时在基材焊缝和基材母材上实施,则可能需要两个耐蚀堆焊评定来分别满足焊缝金属和基层母材。

不锈复合钢板的焊接工艺评定试验及应用

不锈复合钢板的焊接工艺评定试验及应用

不锈复合钢板的焊接工艺评定试验及应用摘要:随着不锈钢复合钢板爆炸焊接,轧制技术的不断发展,不锈复合钢板以其较低的成本,良好的综合性能,日益受到广泛的重视。

在不锈复合钢板压力器的制造过程中,如真空刮膜转鼓蒸发器等板材,复层均采用1Cr18Ni9Ti,基层材料分别为20g和Q235-A。

由于这些碳素钢的可焊性良好,基层焊接接头对保证整体复合板的强度、刚度要求是没有问题的,据有关资料介绍:不锈复合钢板焊接接头的弯曲性能是焊接工作者必须重视的方面。

对此,文章实施了一系列的焊接工艺评定试验,目的是制定出最佳工艺方案,以提高复合板焊接接头的塑性,同时,保证接头的抗腐蚀性能和其他性能。

文章并对换影响焊接头性能的工艺因素进行分析并提出合适的措施应用于生产。

关键词:坡口;焊接顺序;焊接接头;熔口比;线能量 1 技术要求本试验执行《压力容器安全技术监察规程》、《钢制压力容器》、《不锈复合钢板焊制压力容器技术条件》等相关标准和技术条件。

要求本试验对各种因素的影响有高度的敏感性、良好的再现性和试验生产的方便性。

2 试验材料试验用的板材为爆炸焊接制作的不锈复合钢板,试验所用焊接材料为:全部手工电弧焊:J427,A307,A137。

手工电弧焊+埋弧焊+埋弧自动焊:J427,A307,A137,H08MnA,HJ431。

3 试验过程首先用复层3 mm、基层厚度14 mm的试板分不同焊接方法、不同坡口共六组实验。

第一组、第二组都属于手工电弧焊、焊接参数基本相同、四焊均有基层开始。

不同之处是V型坡口分别开在基层和基层侧和复层侧。

坡口形式和焊接顺序分别由图1和图2所示。

焊后,焊接接头经弯曲试验,结果均未合格。

起裂时的弯曲角,第一组为120°,第二组为100°。

据此,可得初步结论一:坡口开在基层侧和试件,焊接接头的弯曲性能优于坡口开在复层侧的接头。

第三组采用手工电弧焊+埋弧自动焊焊接序号2为埋弧焊,其电流660A~690A,电压39~41V,焊接速度为23m/h。

复合钢板焊接工艺评定详解

复合钢板焊接工艺评定详解

复合钢板焊接工艺评定详解随着工业技术的不断发展,越来越多的产品采用了复合材料,特别是在钢材行业中,复合钢板得到了广泛应用。

复合钢板在结构中具有高强度、耐磨损、抗腐蚀等优点,因此在船舶、机械、建筑等领域中的应用越来越广泛。

但是,复合钢板的焊接工艺评定却是一个重要的问题,因为不合适的焊接工艺往往会严重危害结构的强度和其他性能。

复合钢板的组成复合钢板是由中心层和两层外层组成的。

中心层通常是高强度、耐磨合金钢板,而外层则是普通钢板。

由于两层板材材质不同且性能不同,因此,在焊接过程中很容易出现各种问题。

复合钢板焊接中可能遇到的问题复合钢板焊接时可能出现的问题包括:焊缝裂纹、异种材料的粘结、热影响区、焊接变形和冷裂纹等。

由于复合钢板的特殊性质,这些问题很难避免,但是采用适当的焊接工艺可以最大程度地减少这些问题。

复合钢板焊接工艺评定中的影响因素复合钢板的焊接工艺不仅仅涉及焊接设备和焊接材料,还涉及到很多其他因素。

下面是一些可能会影响焊接工艺的因素:焊接材料选择合适的焊接材料非常重要,因为它们会直接影响到焊接接头的性能。

焊接材料需要与钢板材料相匹配,同时也需要考虑到所需的焊接性能和成本问题。

焊接设备焊接设备是影响焊接质量的重要因素。

选择合适的设备可以保证焊接的质量和稳定性,从而减小焊接过程中出现问题的可能性。

焊接工艺焊接工艺是复合钢板焊接评定的重要组成部分。

合适的焊接工艺可以减少焊接缺陷的出现,确保焊接接头的性能和质量。

焊接工艺的选择应该考虑材料的厚度、板材尺寸、板材间距、电流和焊接速度等因素。

在焊接过程中的控制焊接过程的控制也是决定焊接接头质量的一个因素。

在焊接过程中应该注意控制焊接的电流、电压和温度,同时还应该注意保护焊接接头免受氧化和其他污染物的侵蚀。

焊接工艺评定在复合钢板焊接前,应该对焊接工艺进行评定。

评定焊接工艺的目的是为了确定不同焊接工艺的适宜性。

以下是评定焊接工艺的步骤:1. 设计焊接工艺试验在评定焊接工艺之前,应该设计好相应的焊接工艺试验。

复合钢板焊接工艺评定

复合钢板焊接工艺评定

复合钢板焊接工艺评定使用复合钢板建造化工设备和压力容器是为了节约贵重耐腐蚀金属材料,同时利用低合金高强度钢作基层,提高设备承压能力,从而实现使用性能和经济效果优化组合的目的。

ASME规范第Ⅸ卷,第QW-217条,是关于复合钢板焊接工艺评定的专门条文[1],是目前最全面、最合理的规定。

1 复合钢板焊接本质以单面坡口为例(图1),复合钢板的焊接分两步来完成:①焊接基层,把基层坡口填充至H深度,H小于复合钢板的基层厚度T。

这样做的目的是为了防止焊接基层部分时熔化复层金属。

这一阶段的焊接与焊接单一基层材料没有任何区别。

②焊接复层,其基本要点是保持尽量浅的熔深,以减轻基层材料对耐蚀熔敷金属的稀释作用。

不难看出,这一阶段焊接的实质,就是在基层材料上堆焊耐蚀金属。

把复合钢板的焊接明确理解为基层材料的焊接和在基层材料上堆焊耐蚀金属,对正确理解ASME规范关于复合钢板焊接工艺评定条款,恰当而灵活地进行评定实验,并充分利用评定结果是至关重要的。

图1单面坡口焊接2 ASME规范规定2.1 评定方法当设计计算计入复层金属厚度时,需要用复合钢板进行评定实验。

在拉伸试件和弯曲试件上都必须保留全厚度的复层金属。

对强度计算时不考虑复层金属厚度的情况,规范规定了两种方法。

第一种方法与前面的相同。

第二种方法则完全不用复合钢板,只用基层材料,分别制备1件坡口焊试板和1件耐蚀金属堆焊试板,再分别在其上取样进行力学性能实验和耐蚀堆焊金属化学成分分析。

2.2 评定范围不论上述哪一种情况,也不管采用哪一种方法进行评定。

评定的基层金属厚度都是由实际焊接的基层金属厚度按第QW-451条的规定确定的。

熔敷金属的评定厚度,对基层焊缝也由所用焊接方法实际熔敷的厚度按第QW-451条来确定。

耐蚀熔敷金属的评定范围,下限由化学成分分析来确定,上限没有限制。

对复合钢板复层金属(母材),没有评定厚度范围的规定和限制。

3 讨论3.1 力学性能实验对设计计算时计入复层金属厚度的情况,拉伸试件和弯曲试件上都必须保留全厚度的复层材料。

焊接工艺评定培训讲义

焊接工艺评定培训讲义
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焊缝工艺评定试件分类
从焊接角度来看,任何结构的压力容器、 压力管道都是由种种不同的焊接接头和 母材构成的,而不管是何种焊接接头都 是焊缝连接的,焊缝是组成不同形式接 头的基础。焊接接头的使用性能由焊缝 的焊接工艺来决定,因此焊接工艺评定 试件分类是焊缝而不是焊接接头,在标 准中将焊接工艺评定试件形式分为对接 焊缝试件和角焊缝试件,并对它们的适 用范围作了规定。
GB6479,JB4726JB4726 GB6479 GB6654 GB6654 JB4726 GB150 GB6479,GB9948 GB5310 GB6479,GB9948,JB4726 GB6654 GB5310 JB4726
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试件母材为IV-2组 和σb下限植大于540MPa级的低合钢, 按表2-2和表2-3中的规定,除此之外,其他钢材有效 范围按表2-4和表2-5规定。
2、对各种工艺因素的分析
(1)焊接方法 改变焊接方法需重新评定; 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法(或焊接
工艺)时,可采用组合评定和分别评定两种方法。
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(2)焊缝形式 对接焊缝的试件评定合格的工艺亦适用于焊件角焊缝; 板材对接焊缝试件评定合格的工艺亦适用于管材的对
接焊缝,反之亦可。 管与板角焊缝评定合格的工艺亦适用于板材的角焊缝,
作业指导书的依据。 3、焊接质量管理的关键环节,是衡量一个
单位施焊能力和技术水平的重要标志。
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焊接工艺评定与焊接性试验
金属材料焊接性:工艺焊接性(可用性)和使用焊接 性(可靠性) 。
工艺焊接性主要解决结合性能问题,即不出现裂纹, 主要通过钢材焊接性试验实现(碳当量);
使用焊接性则主要解决实际应用中是否符合使用条件 问题,主要通过焊接工艺评定实现。 焊接性评价资料是焊接工艺评定的基础。(钢材的技术 参数、钢材焊接裂纹敏感性试验报告、研究报告、相关 论文及工程总结);
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复合钢板焊接工艺评

复合钢板焊接工艺评定
郭晶张寿增
【关键词】钢板,复合材料,腐蚀,焊接工艺评定
【论文摘要】复合钢板焊接的实质是基层材料的焊接和在基层材料上堆焊耐蚀层,了解这一点对合理进行复合钢板的焊接工艺评定至关重要。

中图分类号:TG 44文献标识码:B
Welding procedure qualification for clad steel plates
GUO Jing,ZHANG Shou-zeng
(Dalian Nanhai Pressure Vessel Factory,Dalian 116031, China) Abstract:The welding of clad steel plates is essentially the combination of welding of base metal with overlaying of corrosion resistant deposit on the base metal. This acknowledgement is helpful for properly performing the qualification tests.
Key words:steel plate; composite;corrosion; welding procedure qualification 使用复合钢板建造化工设备和压力容器是为了节约贵重耐腐蚀金属材料,同时利用低合金高强度钢作基层,提高设备承压能力,从而实现使用性能和经济效果优化组合的目的。

ASME规范第Ⅸ卷,第QW-217条,是关于复合钢板焊接工艺评定的专门条文[1],是目前最全面、最合理的规定。

1复合钢板焊接本质
以单面坡口为例(图1),复合钢板的焊接分两步来完成:①焊接基层,把基层坡口填充至H深度,H小于复合钢板的基层厚度T。

这样做的目的是为了防止焊接基层部分时熔化复层金属。

这一阶段的焊接与焊接单一基层材料没有任何区别。

②焊接复层,其基本要点是保持尽量浅的熔深,以减轻基层材料对耐蚀熔敷金属的稀释作用。

不难看出,这一阶段焊接的实质,就是在基层材料上堆焊耐蚀金属。

把复合钢板的焊接明确理解为基层材料的焊接和在基层材料上堆焊耐蚀金属,对正确理解ASME规范关于复合钢板焊接工艺评定条款,恰当而灵活地进行评定实验,并充分利用评定结果是至关重要的。

图1单面坡口焊接
2ASME规范规定
2.1评定方法
当设计计算计入复层金属厚度时,需要用复合钢板进行评定实验。

在拉伸试件和弯曲试件上都必须保留全厚度的复层金属。

对强度计算时不考虑复层金属厚度的情况,规范规定了两种方法。

第一种方法与前面的相同。

第二种方法则完全不用复合钢板,只用基层
材料,分别制备1件坡口焊试板和1件耐蚀金属堆焊试板,再分别在其
上取样进行力学性能实验和耐蚀堆焊金属化学成分分析。

2.2评定范围
不论上述哪一种情况,也不管采用哪一种方法进行评定。

评定的基
层金属厚度都是由实际焊接的基层金属厚度按第QW-451条的规定确定
的。

熔敷金属的评定厚度,对基层焊缝也由所用焊接方法实际熔敷的厚
度按第QW-451条来确定。

耐蚀熔敷金属的评定范围,下限由化学成分
分析来确定,上限没有限制。

对复合钢板复层金属(母材),没有评定厚
度范围的规定和限制。

3讨论
3.1力学性能实验
对设计计算时计入复层金属厚度的情况,拉伸试件和弯曲试件上都
必须保留全厚度的复层材料。

对强度计算时不考虑复层材料厚度的情
况,当采用复合钢板试板进行评定实验时,拉伸试件上的复层材料一定
要加工去除。

这种方法不如采用基层材料试板进行评定更为方便。

3.2腐蚀实验和化学成分分析
(1)ASME规范把复合钢板复层焊接工艺的评定,规定为按照在基层材料上堆焊耐蚀层的方法进行。

无论ASME规范,还是我国JB 4708—92都规定,对耐蚀堆焊层只进行化学成分分析,而不进行腐蚀实验。

很明显其隐含的意思是只要分析部位的化学成分符合规定,分析部位以上的堆焊金属就具有要求的耐腐蚀性能,勿须实验证明。

所以复合钢板的焊接工艺评定,不管采用哪种方法都不需要进行腐蚀实验。

(2)ASME规范1992年以前的版本以及我国JB 4708-92对耐蚀堆焊层的取样方法规定相同,见图2a。

即先确定评定平面位置,把评定平面以上的堆焊金属加工弃去。

然后从评定平面往下0.5 mm范围内取样,进行化学分析。

如分析结果合格,则从熔合线到评定表面的距离为评定的最小堆焊层厚度。

图2取样位置
从1995年版开始,ASME规范把耐蚀堆焊层的分析取样图改成了图2b所示的形式。

规定直接在确定的评定表面上或从评定表面往下取样进行化学分析。

评定的最小堆焊层厚度为熔合线至评定平面或取样钻孔上边缘的距离。

图中t1~t5为根据分析或取样位置不同,评定的最小堆焊厚度可能值。

3.3与其他焊接工艺评定的关系
ASME规范对复合钢板焊接工艺评定的规定,不仅恰如其份地体现了复合钢板焊接的实质,而且建立起了复合钢板焊接工艺评定与基层材料坡口焊评定及耐蚀层堆焊评定之间的关系。

尤其强度计算不计复层材料厚度,又不用复合钢板,而只用基层材料进行评定时,这种关系表现得尤为明显。

这对实际评定工作带来以下几点方便。

(1)一个单位在第一次制造复合钢板设备之前,一般生产过许多台单一材料的钢制设备,积累有许多项焊接工艺评定报告。

如果复合钢板的基层材料与过去评定实验用的试板材料相同或可以划归在同一分类号之下,其他条件又在覆盖范围之内,则完全可以用已完成的评定支持复合钢板基层材料的焊接工艺,而不必另做重复评定。

在这种情况下,只需做一项耐腐蚀堆焊评定就够了。

(2)一个单位在生产首台复合钢板设备之前,还可能制造过不锈钢设备。

为节约不锈钢材料,现在大多数不锈钢设备上的人孔和大直径接管都采用组合形式,其典型
结构见图3。

其中焊缝A焊接的实质,就是在碳素钢或低合金钢上堆焊耐蚀层。

如果其他条件都在覆盖范围之内,那么为焊接象图3中A这类焊缝而完成的焊接工艺评定,也同样可以用来支持复合钢板复层材料的焊接,而不必重新评定。

所以为制造复合钢板设备,即使是刚起步,也不一定需要进行全套焊接工艺评定工作,甚至一项都不需要做也有可能。

(3)为制造复合钢板设备完成的焊接评定,尤其是用复合钢板材料、拉伸试件不保留复层材料或只用基层材料完成的焊接工艺评定,其中对基层的评定结果,完全适用于单一基层材料设备的焊接。

为复层焊接完成的评定,也可以用于其他堆焊场合,如大面积堆焊,复合钢板复层的修复,衬里设备上的焊点及图3中A类焊缝的焊接。

图3开孔接管结构
4实际应用
近几年,作者完成过许多项为制造复合钢板设备所需要的焊接工艺评定,这些设备都是按复层材料只起抗腐蚀作用设计的。

4.1基层材料焊接工艺评定
设备的基层材料为20R、16MnR和15CrMoR(国内设备)及SA-516、Cr60与SA-516Gr70(出口设备),由于已有许多项用这些材料完成的焊接工艺评定报告,经审查合用,所以没有再重新进行评定。

4.2复层材料的焊接工艺评定
用在基层材料上堆焊耐腐层的方法进行评定。

(1)评定面位置确定常用坡口形式见图4a。

基层焊完后,先焊过渡层至越过复层和基层材料的结合面约1 mm,然后再焊覆面层。

图4常用坡口形式
评定实验过程:先在基层材料的试板上堆焊过渡层,测量堆焊层表面至基体表面的距离,如果超过2 mm,则加工至2 mm。

再在其上堆焊覆面层,而且只堆焊一层。

在作了表面渗透检验和取出4个侧弯试件后,把堆焊层加工到距基体表面2.5 mm 处,这就是评定面位置。

由此平面往下在0.5 mm范围内取样,进行化学成分分析,见图5。

按这种方式完成的多项评定,如果分析结果都符合焊条标准中对焊接复面层所用焊条熔敷金属的规定范围,即评定均为合格。

这样评定的最小堆焊层厚度为至基体表面2.5 mm,至过渡层表面0.5 mm。

用于复层厚度3 mm的复合钢板焊接,至少保证自复层钢板外表面起1.5 mm范围内的熔敷金属满足抗腐蚀性能要求。

图5评定面位置示意
(2)元素分析由于使用的化学分析方法不够先进,取出供分析的样品有限。

所以只分析了决定不锈钢焊缝腐蚀性能的主要元素C、Cr、Ni、Mo和Nb,而没有分析Mn、Si、S和P。

这样完成的焊接工艺评定报告,提交外方审查(指出口设备)被认可,授权检验师也没有提出异议。

尽管如此,但总觉得尚有待改进和完善。

5结论
复合钢板焊接的实质是焊接基层材料和在基层材料上堆焊耐蚀金
属,以文中述及的认识为基础而确定的复合钢板焊接工艺评定方法是合理的,在大多数情况下可以减少评定项目,并扩展评定结果的应用范围。

作者简介:郭晶(1937-),男(汉族),山西省洪洞县人,1962年结业于清华大学焊接工艺及设备专业,教授级高工,现在从事压力容器焊接工艺工作。

作者单位:大连南海压力容器制造厂,辽宁大连116031
参考文献:
[1]ASME boiler and pressure vessel code, sec.Ⅸ[S].New York:ASME,1995.。

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