一种耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁材料焊接领域，特别是涉及一种焊接接头综合力学性能优良的耐 硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺。
【背景技术】
[0002] 目前工业生产中所使用的大部分燃料（重油、燃煤或生活垃圾）均含有硫元素，这 部分硫元素在燃烧完成后，会通过一系列氧化还原反应而生成三氧化硫气体，并随后与水 蒸汽能结合并一定的温度点以下形成硫酸露点，进而对设备造成造成硫酸露点腐蚀。同时， 各种容器等与硫酸的直接接触的金属材料也会发生硫酸腐蚀现象这些腐蚀均会严重影响 金属结构的使用安全。
[0003] 因此，与硫酸露点或硫酸溶液直接接触的各种焊接结构需要考虑使用专门用于耐 硫酸露点腐蚀的特种钢材。同时，由于焊接接头的焊缝部分同样直接与硫酸接触，所以焊缝 也同样需要具有耐硫酸腐蚀性能。
[0004] 目前耐硫酸露点腐蚀钢均使用普通手工电焊条进行金属结构的制作与安装，焊缝 不仅没有耐硫酸腐蚀性能，而且手工电弧焊容易造成气孔、夹渣等焊接缺陷从而加速焊缝 腐蚀，严重影响焊接结构的使用安全。同时，由于手工焊条需要进行烘干、防潮保护等措施， 焊接施工效率低下。
[0005] 由以上可见，一种简单、高效、容易避免缺陷的耐硫酸露点腐蚀钢焊接方法就显得 极为重要，对于耐硫酸露点腐蚀钢的使用具有极为重要的现实意义。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种耐硫酸露点腐蚀 钢的气体保护焊工艺，该气体保护焊工艺有效提高了焊接金属的防腐性，提高了焊接结构 的安全性，并该气体保护焊工艺简单，焊缝成形好，不会造成气孔、夹渣等缺陷增强了焊缝 的防腐蚀性，焊接效率高。
[0007] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺， 具体操作步骤如下：
[0008] (1)选择10_40mm厚的母材；母材的屈服强度ReL340-400MPa，抗拉强度Rm 440-480MPa，延伸率A25-35 %，20°C冲击功Akv>100J，70 °C、50 % 1^04条件下腐蚀速率 < 10mg/ (cm2 ?h)；
[0009] (2)根据步骤（1)中的母材选择与母材相匹配的气体保护焊丝；
[0010] 气体保护焊丝的直径为1.2-1. 6mm，并气体保护焊丝的熔敷金属抗拉强度大于 450MPa；
[0011] (3)焊接坡口采用V型坡口或双面V型坡口，坡口角度为50° -70°，坡口根部不 留钝边，坡口装配间隙为2-3mm;
[0012] (4)选用保护气体，保护气体为富氩气体或纯二氧化碳气体，富氩气体成分为Ar: 70-80%，C02:30-20%，纯二氧化碳气体成分为C02:> 98%;
[0013] (5)设定焊接工艺参数：焊接电流为180-330A，焊接速度为24-42cm/min，焊接热 输入量为8-25kJ/cm，对同等厚度大于5mm对接接头采用多层多道气保焊焊接，其焊缝层间 温度控制在200°C以下。
[0014] 本发明进一步限定的技术方案是：
[0015] 前述耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺中，步骤（2)中选用的气体保护焊丝 熔敷金属化学成分及重量百分比为：C:0? 05-0. 09%，Mn:0? 48-0. 82%，Si:0? 25-0. 40%， S彡 0? 02%，P彡 0? 02%，Cr:0? 70-0. 92%，Mo彡 0? 01%，Sb:0? 04-0. 0? 07%，余量为Fe及 不可避免杂质。
[0016] 前述耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺中，步骤（3)中，坡口型式中双面V型坡 口为对称双面V型坡口或对非称双面V型坡口。
[0017] 前述耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺中，具体操作步骤如下：
[0018] (1)选择10mm厚的母材；母材的屈服强度ReL387MPa，抗拉强度Rm468MPa，延伸率 八28.0%，201：冲击功41?>10(^，701：、50%11250 4条件下腐蚀速率<1011^八〇112.11);
[0019] (2)根据步骤（1)中的母材选择与母材相匹配的气体保护焊丝；
[0020] 气体保护焊丝的直径为1.2mm，并气体保护焊丝的熔敷金属抗拉强度大于 450MPa；
[0021] (3)焊接坡口采用V型坡口，坡口角度为60±5°，坡口根部不留钝边，坡口装配间 隙为2-3mm;
[0022] (4)选用保护气体，保护气体为富氩气体，富氩气体成分为Ar:80%，C02:20% ;
[0023] (5)设定焊接工艺参数：焊接电流为180-280A，焊接速度为24-42cm/min，焊接热 输入量为8-l8kJ/cm，钢板对接接头采用单面焊双面成型，焊缝层间温度控制在200°C以 下。
[0024] 前述耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺中，具体操作步骤如下：
[0025] (1)选择40mm厚的母材；母材的屈服强度ReL352MPa，抗拉强度Rm460MPa，延伸率 八29.0%，201：冲击功41?>10(^，701：、50%11250 4条件下腐蚀速率<711^八〇112.11);
[0026] (2)根据步骤（1)中的母材选择与母材相匹配的气体保护焊丝；
[0027] 气体保护焊丝的直径为1.6mm，并气体保护焊丝的熔敷金属抗拉强度大于 450MPa；
[0028] (3)焊接坡口采用双面V型坡口，坡口角度为60±5°，坡口根部不留钝边，坡口装 配间隙为2-3mm;
[0029] (4)选用保护气体，保护气体为富氩气体，富氩气体成分为Ar:80%，C02:20%;
[0030] (5)设定焊接工艺参数：焊接电流为220-330A，焊接速度为24-42cm/min，焊接热 输入量为12-25kJ/cm，钢板对接接头采用多层多焊道，焊缝层间温度控制在200°C以下
[0031] 本发明的有益效果是：
[0032] 本发明满足耐硫酸露点腐蚀钢气体保护焊的关键技术，采用合适的气体保护焊丝 并匹配科学合理的焊接工艺，不仅能够保证焊接接头优良的综合力学性能，而且能够保证 焊接接头具有优良的耐硫酸腐蚀性能。
[0033] 本发明的耐硫酸露点腐蚀钢气体保护焊工艺无需进行焊前预热和焊后热处理，同 时该焊接工艺比普通手工电弧焊的施工效率有较大幅度的提高。
[0034] 本发明气体保护焊工艺参数合理，由于没有形成大量的熔渣，大幅度减少了产生 夹渣现象，有效提高了焊接接头的焊接质量，从而避免由于焊接夹渣造成的焊接接头加速 腐蚀的现象。
【附图说明】
[0035] 图1为本发明实施例中V型坡口的结构示意图；
[0036] 图2为本发明实施例中双面V型坡口的结构示意图；
【具体实施方式】 [0037] 实施例1
[0038] 本实施例提供的一种耐硫酸露点腐蚀钢的气体保护焊工艺，具体操作步骤如下：
[0039] (1)选择10mm厚耐硫酸露点腐蚀钢为母材其屈服强度为387MPa，抗拉强度为 468MPa，延伸率为28. 0%，20°C冲击功八1?>10(^，701：、50%112304条件下腐蚀速率小于711^/ (cm2 ?h)，试板尺寸为 400mm(长）X200mm(宽）X10mm(厚）；
[0040] (2)根据步骤（1)中的母材选择与母材相匹配的气体保护焊丝；
[0041] 直径为〇 1.2mm的气体保护焊丝，气体保护焊丝，熔敷金属化学成分及重量百 分比为：C:0? 05 ?0? 09 %，Mn:0? 48 ?0? 82 %，Si:0? 25 ?0? 40 %，S:彡 0? 02 %，P: 彡 0? 02%，Cr:0? 70 ?0? 92%，Mo:彡 0? 01%，Sb:0? 04 ?0? 0? 07%，余量为Fe及不可避免 杂质，气体保护焊丝直径为?1. 2mm;并气体保护焊丝的熔敷金属抗拉强度大于450MPa;
[0042] (3)气保焊坡口采用V型坡口，坡口角度为60±5°，根部不留钝边，坡口装配间隙 为2-3mm，如图1所示；
[0043] (4)保护气体采用富氩气体，气体成分为Ar:80%，C02:20%;
[0044] (5)焊接工艺参数：焊接电流为260A，焊接电压为27V，焊接速度为30cm/min，焊接 热输入量14?15kJ/cm;钢板对接接头采用单面焊双面成型，焊缝层间温度控制在200°C以 下。
[0045] 实施例2
[0046] 本实施