盘点不锈钢焊管的三种焊接技术,超级双相不锈钢焊接指南

超级不锈钢焊接指南 目录 页码 焊接准备 3 焊接材料 4 典型的接头坡口形式 4 焊接 5 焊接工艺 6 焊后清洁 10 健康与安全 10 总结 10 伟尔公司发明和加工的第一代超级双相不锈钢. 一种独特的化学成分已被证明可以提供强度和耐腐蚀性组合的正确平衡。 该钢在整个制造和熔炼过程中受到严格控制，通过过程控制确保其具有优于其他同等级钢的性能。 提供多种产品形式、大量库存以及在整个制造和成功服务过程中的跟踪记录。 焊接超级不锈钢时，必须考虑几个因素： 本手册重点介绍了必须考虑的主要因素。 特别地，在焊接状态下使用的焊缝可以用所有常见的焊接方法进行焊接。 如果焊件需要焊后热处理，本手册中的焊接原则也将适用。 1. 焊前准备强烈要求产品使用的WPS和对应的WPQR在产品开始焊接前，要获得伟尔审核； WPS应按ASME标准等法定基础标准的更高要求进行评价，除机械性能、无损检测要求、腐蚀试验、显微金相评价和铁素体测定等外，焊工资格还应执行这些附加要求证明焊缝区域的冶金质量也令人满意并且标准完整。 焊接工程师在整个生产过程中保持评估参数的应用非常重要； 1.1、母材的处理和储存 所有双相钢材料都应在防止黑色金属或有色金属合金污染的条件下进行处理和储存。

使用不锈钢、木材、塑料或其他非金属材料作为仓储货架、吊钩和吊钩等的保护膜。焊接应按照其他不锈钢焊接制造的建议在无污染的制造现场进行。 只有经检验合格的双相钢才能用作腐蚀侧的临时附着材料。 尽可能少地使用临时附件。 1.2. 焊接材料的搬运和处理焊接材料的搬运和储存应按照制造商推荐的说明进行。 通常，焊接材料应存放在焊条仓库中。 焊材库房室温应在10℃以上，相对湿度小于60%。 打开的焊条和焊剂应根据制造商的说明进行烘烤。 1.3. 被焊材料的标记 检查下发的材料和焊接材料是否正确，并按焊接工艺、规程和图纸进行标记。 如有需要，应使用墨水或油漆记号笔来标记材料。 这些用于标记的笔必须不含氯化物、硫化物、铅和锌等。 1.4。 焊接程序规范 (WPS) 要检查焊接是否正确，请列出要遵循的 WPS。 焊接程序应根据最新推荐版本 /21 或其他类似规范进行鉴定。 1.5. 工具 只能使用不锈钢级刀具、磨盘、砂轮、钢丝刷和抛光轮。 避免对被腐蚀的表面进行重度抛光，以免污染形成的焊缝，导致耐蚀性降低。 1.6. 接头准备焊接坡口应首先采用冷加工方法加工。 采用水下等离子切割时，至少应打磨去除材料表面热影响区1mm。

加工时应画出沟槽图的详细尺寸图盘点不锈钢焊管的三种焊接技术，让加工现场知道。 推荐的单面焊接接头形式将在下一章详细介绍。 推荐的根部间隙、钝边尺寸和接头角度根据以下要求确定： –生产效率最大化 –确保根部母材稀释率最小 –有利 控制热输入 因此控制根部间隙是一个需要考虑的重要因素； 必须对组合的斜面形式进行机加工，以便接头确保可焊性和最小接头填充量是平衡的。 2、焊接材料 2.1． 同材质的焊材。 可选择两种牌号的焊材进行焊接：该牌号的化学成分与母材相匹配，通常用于待固溶退火的接头。 等级与镍合金化，主要用于焊接条件下的接头。 焊接材料标准如下表1： 化学成分见表2： 焊接材料牌号与标准焊材牌号执行标准配套实心焊丝/07配套药皮焊条/08过合金实心焊丝/07过合金药皮焊条/ 08 注：焊材牌号包括100M和100X，分别配套焊材和合金材料。 of 焊接材料的化学成分（%）。 .0-10.03.5-4.00.5-1.00.5-1.00.2-0.32.2、异种金属焊接 双相不锈钢可与其他双相不锈钢、奥氏体不锈钢、碳钢和低合金钢焊接。

双相不锈钢填充金属的镍含量高于母材，是焊接双相不锈钢和其他双相极金属最常用的填充材料。 当与奥氏体不锈钢焊接时，低碳奥氏体填充金属和一些钼将用于双相不锈钢与奥氏体不锈钢的焊接； 例如 /; 相同的填充金属或如 E309L / 通常用于连接双相不锈钢和低合金钢配件。 双相钢和异种钢焊接材料的选用见下表。 双相不锈钢和其他金属的焊接材料。 N25Cr-10Ni-4Mo-r-10Ni-4Mo-N25Cr-10Ni-4Mo-N25Cr-10Ni-4Mo-碳钢和低合金钢，典型接头形式 3.1，手工焊接详细描述的接头是手工GTAW的单接头面焊接头形式或GMAW-STT焊接方法的典型手焊接头图-304-6(R(mm))2-30.5-1.53??.2。 自动焊接 对于自动 GTAW 焊接方法，可以使用闭合对接接头（零对间隙）。

接头旨在促进改善填充金属进入根部焊道并获得足够的根部焊道厚度。 特别注意确保添加足够的填充金属。 典型的接头形式如下 图1：典型的自动焊接接头 图3.3，用于焊接的焊接设备和不锈钢焊接生产优于它 不锈钢的焊接没有专用的焊接设备，已经很复杂，具有先进的功能输入具有迟滞的输出装置是 GTAW 焊接制造的重要要求。 脉冲焊接设备由于出色的热输入控制能力而有利于焊接。 这种输入能量低、熔敷效率高的新型焊接方法特别适用于高档双相不锈钢的焊接。 GMAW-STT、GTAW-DSP 等高效焊接方法以及焊接材料沉积环的使用是焊接方法的最新发展。 3.4. 接头清洁接头表面和管道/容器表面应在接头两侧50mm范围内用丙酮和无绒布清洁和除油。 很少需要打磨清理。 如果需要机械清洁，可以使用轻度研磨或抛光。 4. 焊接 4.1. 关节对齐 线性夹具可用于协助关节对齐。 夹具可以在接头内部或接头外部。 为了确保令人满意的最终根部焊道形成和焊接质量，应避免在接头附近过度错位。 管件的心轴可用于对接，以获得所需的对接直度。

按照规范中的规定，注意避免心轴处的壁厚减少和锥度过大。 接头装配和板前缀必须考虑正常的变形控制技术，包括抗变形焊接和回归分段焊接。 4.2. 点焊的方法有：根部点焊、桥接点焊、子弹点焊、点焊。 为保持根部间隙和接头平直度，建议采用桥接点焊或子弹点焊。 必须固定板接头以控制焊接变形。 所有间隙块均应为不锈钢，并应采用 WPS 控制的热输入进行点焊。 当定位焊缝是打根焊道的一部分时，定位焊缝应符合批准的 WPS，定位焊缝的末端应平滑过渡，以确保与后续焊道的良好熔合。 当 GTAW 用于定位焊时，当定位焊道是根部焊道的一部分时，应进行背面保护。 为保持根部间隙和接头平直度，焊点应均匀分布在接头范围内。 背面保护焊接超级不锈钢，建议使用商业纯氩气代替空气对接头背面进行保护。 为防止焊池中氮气的流失并确保背面混合气中保留足够的氮气，应调节和控制氩气和空气混合气中的氧气。 在实际生产中，开始一层焊接时，这种混合气体中的氧含量应控制在0.5%左右。 通过这种方式，部分氮气正压保持在接头背面，从而防止根部氮气损失，同时氧化物的产生保持在可接受的限度内。

对于根部焊道之后的其他焊道，建议将氧含量控制在最低限度。 为了保持连续性，在开始焊接或重新焊接之前，使用便携式氧气控制器立即测量和控制背面保护气体的成分，并在焊接开始或重新焊接之前，使用低硫和氯化物胶带保护接头围绕整个接头，并随着焊接的进行逐渐去除粘性保护胶带。 仔细调节背面保护气流可防止湍流和整个开放焊缝中可能夹带的空气。 虽然为避免熔池爆炸和根珠凹陷，必要时可在死角处降低流速。 一般背面保护气流量为10-15L/min。 不应使用含氢气体。 5. 焊接工艺 5.1. 预热 通常不需要预热。 焊前，工件潮湿或工件温度低于5℃时，应适当预热。 同样在制造具有更大约束和特别厚壁的结构时，高达 100 的预热是有利的，应咨询有关预热的更多详细信息。 氧乙炔火焰不应直接接触材料表面，不应出现热点。 5.2. 电弧能量 电弧能量是整个焊接过程中需要控制的常用参数。 然而，在焊接双相/超级双相钢时，需要控制冷却速率以控制微观结构，并且应根据接头厚度控制电弧能量。 控制最佳电弧能量的更有效方法是保持高焊接电流的快速焊接，而不是低焊接电流和慢焊接速度。 为了保证稳定的焊接热输入，焊道摆动应保持在较小的程度，最大不超过焊丝直径的3?。

5.3. 层间温度 层间温度和焊接热能是获得最佳冷却速率的最重要因素。 层间温度或电弧能量过高可能会削弱接头的耐腐蚀性和冲击韧性。 必须平衡层间温度和焊接热能，以保持最佳的接头性能。 例如，如果电弧能量不能保持在适当的范围内，则有必要降低层间温度。 最高层间温度应在适当的 WPS 中说明，通常低于 150°C。 应在任何后续焊道开始焊接之前立即测量道间温度，并在建议暂停的地方恢复焊接时测量道间温度。 层间温度测量应使用接触式热电偶进行。 重焊前焊区温度必须低于道间温度。 必须在每个焊接间隔测量道间温度，而不仅仅是在焊接新焊道之前。 5.4. 根部焊道 GTAW 焊接方法通常用于改进根部焊道质量控制。 虽然制造商在特定车间使用的选择和生产实践非常重要，但通常发现以下内容： 1.6mm 或 2.0mm 直径焊丝通常用于焊接母材厚度小于或等于 4mm 厚. 其他厚度的母材通常用直径为2.4mm或3.2mm的焊丝焊接。 为了在电弧能量的限制范围内获得最佳的根部焊道性能，熔孔焊接方法通常被认为是一种优选的焊接操作技术。 焊工的首要任务是简单地认识到，在电弧能量限制范围内盘点不锈钢焊管的三种焊接技术，沉积更大的焊缝厚度是有益的。

必须严格控制焊接电弧能量，以避免在焊接热循环期间出现不希望的缓慢冷却速率。 根据行业经验，实际焊接线能量导则见表5； 典型底线能量与层厚(mm) 电弧能量(KJ/mm) 每层厚度(mm) 2.88 0.4-0.6 2.0 7.11 0.8-1.2 3-3.5 17.5 1.5 -1.5=8 3-3.5 电弧能量(E)= IU60/(V(mm/min)1000)KJ/mm 或 ※(E)=IU 电弧工作时间(s)/(焊道长度(mm)1000) KJ/mm GTAW 手工焊时一般不受控制的填充金属添加量这里应该是一个重要的参数。 上表中列出的典型根部焊缝厚度基于以下要求：a) 焊缝进入图 1 中指定的受控根部间隙。为了促进最佳冷却速率，填充金属应最大限度地连续添加到焊缝熔体中. 水池; 太厚的根部焊道通常与太高的热输入有关。 太薄的根焊道可能会导致二次烧穿。 当然，太厚或太薄的根部焊道都会导致真正的焊接问题，并可能导致熔深焊道外形不良。 所示的根部焊道厚度应基于适当电弧能量范围内的待焊材料厚度。 可以考虑并建议分段焊接，在这种情况下有以下优点： — 控制接头间隙一致性 — 减少整体接头变形 — 在保持层间温度要求的同时最大限度地提高生产能力。

所有焊缝的起点和终点都应打磨光滑，以利于连接。 GTAW焊接时，推荐使用工业级纯氩气（99.995%）进行保护，保护气流量为8-12L/min。 插入气体棱镜的管子 有效的焊接保护确保良好的保护气体覆盖并避免湍流，其中使用延长的钨电极延伸部分。 在焊缝末端，应使用下坡焊接技术来控制相位平衡。 5.5 超出表面的第二道冷焊道根部，必要时应打磨光滑，并用不锈钢拉丝处理。 但是很少需要打磨。 作为一般准则，第二个冷焊道需要比根部焊道更低的焊接热输入。 通常使用 GTAW 焊接方法。 如前所述，必须控制道间温度，并且可能需要调节焊池以确保焊池拍打。 可以通过使熔池在侧壁上轻敲来实现轻敲。 摆动必须减少到最低限度。 在电弧能量和接头坡口形式要求的限制范围内，可以使用单道或分道焊接技术。 首选单冷通道。 下图列出了不同根部焊缝和二层冷焊缝能量组合形成的接头的不同耐蚀效果。 根部焊道：差：过多的热量 最终结果：差：根部焊道过热 差：根部焊道重新加热 好：最佳焊道 耐腐蚀性 不好 耐腐蚀性 良好 耐腐蚀性 GTAW 焊接良好 根部焊道和第二层冷焊道变化工艺 5.6、接头填充层 为避免连续根部焊道在反复加热过程中被氧化，焊接熔敷金属厚度达到12mm的管板时，应单面焊接。 用氩气保护背面。

双面焊时可提前停止背面保护气体。 对于接头焊缝的第一个 5mm 厚的焊道，应保持统一的焊接顺序。 在整个接头焊接过程中，应控制层间温度和线能量。 5.7. 手工金属电弧焊 (SMAW) 的接缝填充需要正确的电极干燥过程，尤其是防止吸湿。 未开封、包装在真空容器中或从最低温度为150度的保温箱中取出的焊条可直接使用。 工作时发出的电极数量应足够4小时的生产消耗，从真空包装中取出的电极数量应足够10小时内的生产消耗，电极应存放在绝缘筒内在使用过程中。 在任何情况下，都应遵循焊接材料制造商对使用特殊类型焊接涂料的要求。 应根据电极控制焊接技术，避免大幅度和明显的摆动以及相关的高热输入，并应避免接触引弧。 电极应在制造商推荐的电流范围内工作。 这些典型参数如表 6：5.8 所示。 用GMAW填充直径为1.0和1.2mm的焊丝可用于超级双相不锈钢的焊接。 提倡采用最小摆动和可控电弧能量多层多道间焊来填充焊缝。 Ar/He(CO2)混合气体已成功应用于超级双相不锈钢的焊接。 手工电弧焊推荐电流范围 电极直径 mm 电流范围(A) 2.5 50-65 3.2 70-90 4.0 100-140 GMAW焊接典型焊接参数如下 7： GMAW参数 位置 焊丝直径 mm 电流A 电压V 焊接速度 mm/min 电弧能量 Kj/mm 气体流量 L/mm 1G 1.2 220-240 30-32 250-400 1.0-1.5 20 6G/6G 1.0 80-95 30-32 200-300 0.6-0.8 20这种焊接方法有效地结合了电弧能力的控制，典型的 WPS 可咨询。

5.9. 采用埋弧焊方法进行填缝埋弧焊有效地将高质量焊缝金属的快速熔敷与机械化焊接方法的高生产效率结合起来。 焊接方法： –材料厚度超过15-20mm， –管道和容器直径超过150mm –圆缝和纵缝可以在平焊位置焊接。 尽管焊接程序与标准奥氏体不锈钢（316L 等）相似，但建议使用直径较小的焊丝和适中的焊接参数，以保持所需的电弧能量/焊接冷却速率控制。 快速焊接和低输入能量焊接有利于连续性（例如，整个环焊缝）并减少与道间温度相关的焊接工艺中断次数。 珠子形状的控制非常重要。 焊接系数-纵横比必须小于 1，需要仔细选择电弧电压以避免介质凝固热裂纹。 避免每层焊缝过厚。 埋弧焊作为一种填充焊方法，通常要求按照GTAW和SMAW对底部焊道进行焊接，底部焊道熔敷厚度达到8-10mm。 建议在焊接接头整个焊接过程中最高层间温度控制在150℃。 使用的助焊剂必须保持在可靠干燥的条件下，例如，直接从新的、未打开的包装中取出或放在 250 存储盒中。 应回收焊缝中未熔化的助焊剂，并在重新使用前重新干燥。

当助焊剂与粘合助焊剂混合干燥时，重复循环会导致过多的细颗粒堆积和助焊剂粒径变化的变化，最终导致助焊剂处理性能下降。 为防止出现这种结果，回收助焊剂应与未使用的新助焊剂按 1:1 的比例使用。 为防止电弧散射穿过助焊剂罩，建议将助焊剂堆放至25-30mm的高度。 弧光散射可能对电弧/熔池的稳定性造成破坏，可能的空气进入可能导致弧坑，焊缝表面出现平坑危险； 最坏的情况可能是内部气孔。 当厚度超过30mm时，助焊剂堆积层厚度过厚，无法防止焊接过程中产生的气体扩散溢出。 关于电极的突出长度，突出长度应小于20mm。 如果焊丝的突出长度过长，电阻热效应和金属熔滴会变得不稳定，导致焊道漂移（滑板式滑道的结果），典型的焊接参数如表 7 所示：SAW焊接参数 焊接速度 mm/min 电弧能量 KJ/mm 电极伸出长度 mm 度 mm2.4 280-350 28-30 450-500 0.9-1.2 20-25 25-30 以最小直径为例 以（150mm）管道为例对接接头，焊接速度可要求达到750mm/min。 5.10. 补焊具有优异的焊接性能和低返修率，即使在对整个焊缝进行全 RT 时也是如此。

如果需要补焊，那么我们发现所有小直径薄壁（直径小于4，壁厚小于3mm）焊缝补焊比补焊更容易采用切口重焊，这是首选过程。 . 当需要对较大直径、较大厚度的焊缝进行补焊时，这些焊补应按照合格的焊补程序进行。 修复焊缝时，应设计工艺以防止前面的焊缝区过热，尤其是在切割后焊接薄焊缝 10 时。 6、焊后清理 仔细清理助焊剂或轻微的熔渣，确保其从焊缝区完全清除。 可以结合使用丝刷进行仔细的轻度打磨。 局部焊缝区酸洗对提高耐蚀性非常重要。 专用酸洗膏可用于超级双相不锈钢的酸洗。 当使用制造商推荐的酸洗工艺时，对接接头的性能将得到很大提高。 7. 总结焊接超级双相不锈钢的黄金原则 利用并实施以下焊接要点-焊接实践和工艺，成功焊接了大量焊接接头： 1) 利用良好的不锈钢制造经验 2) 利用和评估 WPS一致的接头配对方法 3) 控制背面保护气体的成分和流量 4) 选择与接头厚度相关的正确电弧能量 5) 将电弧能量控制在额定 WPS 产品焊接范围内 添加焊丝 7)调控层间温度，保证最高层间温度不超过额定值 8）采用摆动最小的直焊缝（最大3倍丝径） 8.健康与安全 与焊接相关的健康与安全 安全要求如下： 电气设备 压缩空气 个人防护 烟尘 电弧辐射 必须严格遵守，如有疑问，应咨询公司安全主任。 应从产品供应商处获得具体的产品安全说明。