不锈钢复合板焊接工艺研究.docx

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1、不锈钢复合板焊接工艺研究 摘要:为了提高生产效率和焊接质量,必需实现焊接过程自动化,而焊缝跟踪是实现焊接过程自动化的一个重要方面。本文的主要目的是探讨薄不锈钢复合板的焊接工艺,去分析其力学性能和腐蚀性能,为以后实现焊缝跟踪,进而实现焊接制管的自动化奠定基础。 关键词:不锈钢复合板焊接力学腐蚀 中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1673-3791(2022)01(a)-0035-01 不锈钢复合管是一种新型复合工程材料,可作为纯不锈钢管和电镀Cr碳钢管的更新换代产品,广泛应用于石油、化工、医药、建筑等领域。 不锈钢复合管生产方式也许有以下几种:包覆成型、拉拔成型、复合钢板成型1。包覆成型

2、是在碳钢管芯上包覆一层不锈钢带,由于包覆的不锈钢带较薄,其焊接一般采纳氢弧焊或等离子弧焊23。复合钢板成型是将不锈钢复合板经卷制、对接焊制而成,在焊接时,对于复层和基层必需分别进行焊接。另外,对于基层材料,必需选择合适的坡口形式和焊接工艺,以防止复层材料的熔化和稀释4。对于由不锈钢组成的内衬复层材料,应选择用同种材质或Ni丝作为填充材料,并采纳气体爱护焊4。文献1给出的采纳爆炸复合钢板焊制不锈钢复合管的生产线中,采纳了氢弧焊或CO2气体爱护焊。 本文的主要目的是探讨薄不锈钢复合板的焊接工艺,去分析其力学性能和腐蚀性能。 1不锈钢复合板焊接工艺 1.1 试验材料、方法 1.1.1 试验材料 试验

3、材料为不锈钢复合板,基层为Q235,复层为0Crl8Ni9。复层厚度为1mm,基层厚度为6mm。其基层与复层的化学成分及物理性能参数见表1,表2。 1.1.2 试验方法 试验采纳GMAW焊,试板尺寸是300l507mm,两块试板对接。 焊接工艺参数的选择如下,即确保焊缝金属的成分中Cr含量大于18%。焊接工艺参数见表3。 表中,全部试件第一层均采纳相同的焊接规范。试件1,2,3,4焊接电流渐渐递减,其他焊接参数基本不变。试件6,2,5,7焊接速度渐渐降低,其它焊接参数基本不变。 试验中采纳先焊基层,再焊复层的方案。依据强度匹配的原则和熔合比试验,确定基层的焊接材料采纳H08Mn2SiA,爱护气

4、体为CO2,气体流量15L/min。复层的焊接材料选用309L,爱护气体为Ar101.5%+CO22.5%,气体流量15L/min。所用焊丝的化学成分见表4。 1.2 试验结果分析 1.2.1 力学性能 根据国标GB2651-89焊接接头拉伸试验方法进行拉伸试验。表5是拉伸试验试验结果。试件均断于母材上未受热影响部分。这说明焊接接头强度高于母材。 由于试件厚度只有7mm,复层厚度为1mm,且焊接过程中存在变形,无法加工成标准冲击试样,本文采纳非标试样,试样尺寸为4855mm,缺口开在熔合线上,为却贝V型缺口。表6是冲击试验试验结果,试验温度为0。 由表6可以看出,焊接速度改变时,冲击功改变并不

5、显著。而焊接电流为194A,焊接电压22.6V,焊接速度为4.47mm/s时,冲击功最高。除4#试件外,其它试件的冲击功均在40J左右,超过了低碳钢Q235标准规定的最低冲击功27J。 1.2.2 腐蚀性能 不锈钢复合板的耐腐蚀性能主要由不锈钢复层供应,因此腐蚀性能试验主要针对不锈钢复层.由于碳钢腐蚀性很差,若不加爱护干脆放置于硫酸-硫酸铜溶液中,由于碳钢的腐蚀,将降低溶液的有效性。因此,须要对碳钢层进行爱护,选择的爱护试剂为X-158乙烯基脂树脂,该树脂爱护效果较好。本试验中,由于试板厚度大于4mm,因此,将试板从碳钢基层侧加工减薄至4mm。试验依据国标GB/T4334.5不锈钢硫酸-硫酸铜

6、腐蚀试验方法进行16小时的晶间腐蚀试验。除4#试件外,全部试件均合格。4#试件弯曲后在熔合区出现裂纹,经对一未经过腐蚀试验的试验进行同样的弯曲,发觉在熔合区也出现了裂纹,这说明裂纹不是由于晶间腐蚀造成的。 由上述试验可知,采纳本文试验条件,焊缝及热影响区的耐腐蚀性较好能够满意一般条件下的耐腐蚀要求。 2结语 分析发觉焊接电流在130A194A,焊接速度在3.135.46mm/s,焊接电压19.7V21.9V范围内,可以获得力学性能和耐腐蚀性较好的焊接接头。 参考文献 1肖桂华,等.不锈钢-碳钢复合管的生产技术J.四川冶金,2000,1:5859. 2吴立忠,等.我国复合钢管的现状及发展前景J.中国建材装备,2002,2:1314. 3王启珍,等.不锈钢复合管钨极自动电弧焊工艺J.焊管,19101,20(6):4345. 4顾建忠.国外双层金属复合钢管的用途及生产方法J.上海金属,2000,22(4):1624. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页