一种不锈钢复合板的焊接方法
【专利摘要】本发明涉及一种不锈钢复合板的焊接方法，特别是一种以316L不锈钢为复层的不锈钢复合板的焊接方法，通过分三个阶段，五层焊缝来完成两块相同材料的不锈钢复合板的对接焊。三个阶段分别为碳钢层的焊接，碳钢层和不锈钢层交接处的焊接，不锈钢层和不锈钢层的焊接。五条焊缝是通过焊材和焊材之间的互熔关系，针对不同母材使用不同的焊材，逐步焊接，最后使焊接板材成为一个整体。
【专利说明】一种不锈钢复合板的焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不锈钢复合板的焊接方法，特别是一种以316L不锈钢为复层的不锈钢复合板的对接方法。
【背景技术】
[0002]不锈钢复合板是以碳钢或合金钢为基层，不锈钢为复层，采用爆炸焊等方法制成的金属复合板材。一般是由碳钢层(基层)来保证复合板的强度，不锈钢层(复层)来保证复合板的耐腐蚀性能。它既有不锈钢的美观耐用、成型性好、耐腐蚀性强等优良性能，又有碳钢强度高、成本低的优点，因而在现实生产中有广泛的应用。
[0003]对于不锈钢复合板焊接，应该是把碳钢层和不锈钢层分开焊接。碳钢层与不锈钢层交界处应焊接过渡层。碳钢层和不锈钢层属于同种焊接，工艺比较成熟。过渡层焊接属于异种钢焊接，也是不锈钢复合板焊接的关键。
[0004]一直以来，不锈钢复合板的过渡层焊接所存在的问题一直是施工技术的难点之一。在焊接过渡层时，由于碳钢层和不锈钢层的材质不同，特别是以316L不锈钢板为复层的不锈钢复合板，接头处易产生裂纹，甚至断裂，从而是接头处焊接的不牢固，影响接头质量。焊接过程中只要选用合适的焊材，使得过渡层处的材质能够互熔，让过渡层不会出现裂纹，这样问题自然能够顺利解决。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能够解决不锈钢复合板对接方法，特别是复层为316L不锈钢的复合板的对接方法。
[0006]为实现上述目的`的
【发明内容】
:
1.一种不锈钢复合板的对接方法，不锈钢复合板按层依次分为:基层、过渡层和复层，所述基层为碳钢层；所述过渡层为两种材质交接部分；复层为不锈钢层；本对接方法是一种以316L不锈钢为复层，碳钢为基层的不锈钢复合板的对接方法，其步骤:
I)焊接前准备，坡口的加工，把需要焊接的复合板双面加工坡口，坡口形状成V字型。
[0007]2)基层的焊接，焊接母材为:GL-D36+GL_D36，分两次焊接来完成，焊缝分基底层和填充层，手工气体保护焊焊基底层，焊缝厚度比母材高出Olmm，背面碳棒清根，打磨光亮；手工气体保护焊焊填充层，焊缝厚度比碳钢层低2~3 mm ;两次焊接的层间温度<150°C，焊填充层前把基底层焊接面打磨干净；焊接工艺规范参数为:采用136焊接方法，焊丝为TWE-711Ni，直径为1.4 mm，焊接电源极性为DCEP，电流280~350Α，电压32~35V，焊丝速度为25~35cm/min，气体流量18~25L/min ;焊接完成24小时后做超声波探伤，还要去应力回火，回火24小时后磁粉探伤；
3)过渡层的焊接，焊接前要去除表面氧化层，焊缝表面打磨光亮，此层分两次焊接，焊接母材为:316L+GL-D36，第一层采用手工焊，焊缝厚度2.5^3 mm ;第二层采用手工焊，焊缝厚度3~4 mm ;焊接工艺规范参数为:采用111焊接方法，第一层焊材为PW-E309M0L-16，直径为3.2 mm ;第二层焊材为PW-316L-16，直径为3.2 mm ;焊接电源极性为DCEP，电流120~150A，焊条速度为22~27cm/min ;两次焊接的层间温度〈100°C，焊第二层前把第一层的焊接面打磨干净；焊接要禁止摆动，控制焊接直线度，焊后24小时做PT渗透探伤；
4)复合层的对接，焊接母材为:316L-316L，焊剂型号为:TFS_300，焊剂烘干温度:25(T300°C，焊缝厚度达到比母材高出0~1 mm ;焊接工艺规范参数为:采用121焊接方法，焊材为TW-E316L，直径为4 mm ;焊接电源极性为RP，电流380-450Α，电压32~38V，焊丝速度为28~32cm/min ;焊后无损射线探伤；
在此基础上，各步骤所用焊丝的化学成分为:
管状气体保护焊丝TWE-711Ni的化学成分质量百分比为:C:0.036、S1:0.350、Mn:1.17、Cr:0.010、N1:0.460、P≤ 0.015、S:≤0.015、Cu:0.020、Mo:0.010、V:0.020。
[0008]手工焊焊条PW-E309M0L-16的化学成分质量百分比为:C:0.030、S1:0.3、Mn:
1.4, Cr:22.5, N1:13.5、P:≤ 0.021、S ≤ 0.009,Mo:2.7 ;焊条 PW-316L-16 的化学成分质量百分比为:C:0.02, Si:0.3,Mn:1.4, Cr:19.0, N1:12.0、P ≤0.02, S≤0.0UMo:2.8。
[0009]焊材TW-E316L 的化学成分质量百分比为:C:0.12、S1:0.90、Mn:1.0、Cr:
I1.0~13.5, Ni:0.70, P ≤ 0.040, S≤ 0.030, Cu:0.75, Mo:0.75、V:0.020。
[0010]本发明有如下优点:
本发明采用逐层焊接方法，能够对不同的焊接层采用不同的焊材和焊接参数，防止因不锈钢层过热而焊缝金属发生脆化或产生裂纹，提高了焊接的质量和焊接的成功率，为企业生产带来良好的经济效益。
[0011]以下配合附图详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1:焊接工艺示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，不锈钢复合板分为基层A和复层B。首先，将不锈钢复合板的焊接端面加工成V字型坡口形状，通过手工气体保护焊焊接基层A。本发明把基层A焊缝分为基底层I和填充层2，按照基底层1、填充层2的顺序进行焊接。采用136焊接法，将焊接各工艺规范参数调节到位，焊材选用TWE-711Ni，直径Φ 1.4 mm焊丝，极性为DCEP，电流调节到280~350A，电压32~35V，送丝机速度为25~35cm/min，气体流量18~25L/min，开始焊接，为了使焊缝美观饱满，焊缝厚度基底层I比基层A高出0-2 mm，焊接完成后，去除焊疤毛刺，背面碳棒清根，打磨光亮，待到此层温度<150°C时，开始准备填充层2焊接。
[0014]填充层2的焊接同样采用基底层I的焊接方法，焊接各工艺规范参数同基底层1，为了使焊接效果更好，焊缝厚度填充层比基层A要低2~3 mm。
[0015]待焊接完成基层A部分，24小时后做超声波探伤，还要去应力回火，回火24小时后磁粉探伤，检验焊接的效果及下一步焊接要注意的问题。
[0016]然后，开始准备过渡层3焊接，此部分为整个焊接过程的关键部位，焊接前要除表面氧化层，焊缝表面打磨光亮。为了使各焊缝之间良好的过渡，不会产生焊缝连接头有裂纹或断裂等情况，使接头能够很好地对接，过渡层3分两层焊接。过渡层3-1采用手工焊，焊缝厚度2.5~3 mm，焊接工艺规范参数为:采用Ill焊接方法，焊材为PW-E309M0L-16，直径为
3.2 mm，焊接电源极性为DCEP，电流12(Tl50A，焊条速度为22~27cm/min。将各参数调节到位，开始焊接，焊接完成后，清理焊缝表面，去除焊疤毛刺，待到此层温度降到<10(TC时，准备过渡层3-2的焊接。
[0017]过渡层3-2同样采用手工焊，焊缝厚度3~4mm，焊接工艺规范参数为:采用111焊接方法，焊材为PW-316L-16，直径3.2 mm，焊接电源极性为DCEP，电流120~l50A，焊条速度为22~27cm/min。
[0018]过渡层3焊接要求不摆动，控制焊接直线度，焊后24小时做PT渗透探伤，保证了焊缝的均匀、饱满，不会出现气孔等缺陷，为进一步焊接消除问题。
[0019]最后，焊接复层B，该层为焊接复合层4，焊接前焊缝表面打磨光亮，去除焊疤毛刺。复合层4的焊接，焊剂型号为:TFS-300，焊剂烘干温度:25(T300°C，焊缝厚度达到比母材高出0~l mm,焊接工艺规范参数为:采用121焊接方法，焊材为TW-E316L，直径4 mm,焊接电源极性为RP，电流380-450Α，电压32~38V，焊丝速度为28~32cm/min。
[0020]复合层4焊接完成后，要对整个焊缝进行无损射线探伤，来检查整个焊接的效果。
【权利要求】
1.一种不锈钢复合板的对接方法，不锈钢复合板按层依次分为:基层、过渡层和复层，所述基层为碳钢层；所述过渡层为两种材质交接部分；复层为不锈钢层；其特征在于:本对接方法是一种以316L不锈钢为复层，GL-D36碳钢为基层的不锈钢复合板的对接方法，其步骤: 1)焊接前准备，坡口的加工，把需要焊接的复合板双面加工坡口，坡口形状成V字型； 2)基层的对接，焊接母材为:GL-D36+GL-D36，分两次焊接来完成，焊缝分基底层和填充层，手工气体保护焊焊基底层，焊缝厚度比母材高出0~2mm，背面碳棒清根，打磨光亮；手工气体保护焊焊填充层，焊缝厚度比碳钢层低2~3mm;两次焊接的层间温度〈150°C，焊填充层前把基底层焊接面打磨干净；焊接工艺规范参数为:采用136焊接方法，焊丝为TWE-711Ni，直径为1.4 mm，焊接电源极性为DCEP，电流280~350A，电压32~35V，焊丝速度为25~35cm/min，气体流量18~25L/min ;焊接完成24小时后做超声波探伤，还要去应力回火，回火24小时后磁粉探伤； 3)过渡层的对接，焊接前要去除表面氧化层，焊缝表面打磨光亮，此层分两次焊接，焊接母材为:316L+GL-D36，第一层采用手工焊，焊缝厚度2.5^3 mm ;第二层采用手工焊，焊缝厚度:T4mm ;焊接工艺规范参数为:采用111焊接方法，第一层焊材为PW-E309M0L-16，直径为3.2 mm ;第二层焊材为PW-316L-16，直径为3.2 mm ;焊接电源极性为DCEP，电流120~150A，焊条速度为22~27cm/min ;两次焊接的层间温度〈100°C，焊第二层前把第一层的焊接面打磨干净；焊接要禁止摆动，控制焊接直线度，焊后24小时做PT渗透探伤； 4)复合层的对接，焊接母材为:316L-316L，焊剂型号为:TFS_300，焊剂烘干温度:25(T300°C，焊缝厚度达到比母材高出0~1 mm ;焊接工艺规范参数为:采用121焊接方法，焊材为TW-E316L，直径为4 mm ;焊接电源极性为RP，电流380-450Α，电压32~38V，焊丝速度为28~32cm/min ;焊后无损射线探伤。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板的焊接方法，其特征在于:焊材TWE-711Ni的化学成分质量百分比为:C:0.036、Si:0.350、Mn:1.17、Cr:0.010、N1:0.460、P:≤0.015, S:≤ 0.015, Cu:0.020, Mo:0.010, V:0.020。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板的焊接方法，其特征在于:焊条PW-E309M0L-16 的化学成分质量百分比为:C:0.030、S1:0.3、Mn:1.4、Cr:22.5、N1:13.5、P:≤ 0.021、S:≤ 0.009,Mo:2.7 ;焊条 PW-316L-16 的化学成分质量百分比为:C:0.02,Si:0.3、Mn:1.4、Cr:19.0、N1:12.0、P:≤ 0.02、S:≤ 0.0UMo:2.8。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板的焊接方法，其特征在于:焊材TW-E316L的化学成分质量百分比为:C:0.12、Si:0.90、Mn:1.0、Cr:11.0~13.5、N1:0.70、P:(0.040, S 0.030, Cu:0.75, Mo:0.75、V:0.020。
【文档编号】B23K9/16GK103752993SQ201310718979
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】张建勇, 程大地, 鲁兆平 申请人:上海振华重工集团(南通)传动机械有限公司, 上海振华重工(集团)股份有限公司