304L超低碳不銹鋼焊接工藝及操作

1、304L超低碳不銹鋼焊接工藝及操 作304L超低碳不銹鋼焊接標(biāo)準(zhǔn)及工藝焊接標(biāo)準(zhǔn)：1材料要求：304L是由日本進(jìn)口的含C < 0. 035%超低碳不銹鋼（相當(dāng)于國內(nèi)00CR18Nil0）管材存放應(yīng)按規(guī)定擺置-所用焊絲，焊條必須有質(zhì)量證明或材質(zhì)合格證。2機(jī)具要求：焊接設(shè)備使用直流手弧焊機(jī)焊工所用焊絲筒，焊條保溫桶，不銹鋼刨錘，不銹鋼絲刷.檢測設(shè)備：超聲波焊縫檢測儀焊條直徑選用3. 2和4. 0兩種，焊接電流80-110A, 110-150A3作業(yè)條件焊工必須持有項目材質(zhì)合格證能滿足施焊要求.針對超低碳不銹鋼管焊接過程中的焊縫根部氧化，表面缺陷的產(chǎn)生以及焊接變形等問題，為保證工程焊接質(zhì)量制定了

2、嚴(yán)格的焊接工藝要求；4環(huán)境條件施焊前應(yīng)確認(rèn)環(huán)境符合下列條件在現(xiàn)場預(yù)制，現(xiàn)場安裝溫度在0攝氏度以上方可進(jìn)行 焊接工藝1工序焊接施工程序如下坡口要求焊前應(yīng)采用等離子下料兼打30°破口對質(zhì)量要求：組對時內(nèi)壁錯邊量應(yīng)V 0.5mm組對前將坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)油污贓物清理干凈（用不銹鋼刷）焊接方法：所有焊口采用鴇極氤弧焊封底，手工電弧焊蓋面.所有接口焊縫采用根部全焊透性焊接-點焊點焊方式為焊口非焊透點焊。焊接方法：奧氏體不銹鋼焊接工藝如下：一 1焊接方法可采用焊條電弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊。氧弧焊2、下料和坡口加工可采用機(jī)械加工和等離子弧，不能 用火焰切割機(jī)。3、電源采用直流反接。4、根據(jù)材料

3、選用合適的焊接方法和焊條，且對于鈦鈣型焊條烘干溫度150-200度，保溫1-2小時，對于堿性焊條烘干溫度 300度,保溫2小時。二、1、焊前：坡口及其附近必須清理干凈，對于有油污不可以用鋼 絲刷和 砂輪清理，用丙酮和或酒精進(jìn)行清理。2、坡口加工或下料采用機(jī)械加工或炭弧氣刨。3、在搬用、坡口的制備、裝配個過程，應(yīng)避免損傷鋼 材的表面。三、焊接工藝：1、應(yīng)采用快速焊、多道焊；焊接電流不易過大，焊接時盡 量采 用平焊位置，焊條最好不做擺動或稍做擺動；且焊接過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制 層間溫度，待上一層焊道冷到60度以下在焊下一道焊道。2、焊條角度應(yīng)正確，運條要穩(wěn)，電弧不宜太長，與腐蝕介質(zhì)接 觸的焊道應(yīng)最后施

4、焊。3、在條件允許的時候，應(yīng)采用強(qiáng)制冷卻的方式冷卻焊道。四、焊后：焊縫必須進(jìn)行酸化和鈍化處理。焊接材料：不銹鋼A002焊條，焊絲，焊條直徑：3. 2和4.0焊接電流(A) 80-110A,110-150A焊接電壓(V) 焊接速度3. 5焊縫返修3. 5.1焊縫返修應(yīng)由持證焊工或有相應(yīng)合格焊工擔(dān)任3 5 2返修前應(yīng)根據(jù)片位分析缺陷性質(zhì)，缺陷長度，寬度，確認(rèn)缺陷位置3. 5. 3消除缺陷方法采用砂輪機(jī)機(jī)磨削，根部返修部位進(jìn)行坡口修理.3 - 54返修的焊接工藝與正式焊接相同.3. 5. 5焊縫返修的管理程度執(zhí)行壓力管道質(zhì)量保證書手冊中的規(guī)JE.3.6顏色檢查：根部焊接完畢，淺色到淡藍(lán)色表明焊縫充氨

5、保護(hù)不好，以被氧化，銀白色表示保護(hù)良好.4,結(jié)論：超低碳不銹鋼槽體及管道焊接施工中，必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝要求，認(rèn)真施焊,確保焊口一次合格率98. 6%以上，肉眼觀察無縮孔。引用：一、奧氏體不銹鋼的焊接特點：1、容易出現(xiàn)熱裂紋。防止措施：（1）盡量使焊縫金屬呈雙相組織，鐵素體的含量控制在3-5%以下。因為鐵素 體能大量溶解有害的S、P雜質(zhì)。（2）盡量選用堿性藥皮的優(yōu)質(zhì)焊條，以限制焊縫金屬中S、 P、C等的含量。2、晶間腐蝕：根據(jù)貧銘理論，焊縫和熱影響區(qū)在加熱到450-850C敏化溫度區(qū)時在晶界 上析出碳化鋁，造成貧銘的晶界，不足以抵抗腐蝕的程度。防止措施：（1）采用低碳或超低碳的焊材，如A002等;

6、采用含鈦、鋁等穩(wěn)定化元素的焊條，如A137、A132等。（2）由焊絲或焊條向焊縫熔入一定量的鐵素體形成元素，使焊縫金屬成為奧氏體+鐵素體的雙相組織，（鐵素體一般控制在4-12%） o （ 3）減少焊接熔池 過熱，選用較小的焊接電流和較快的焊接速度，加快冷卻速度。（4）對耐晶間腐蝕性能要 求很高的焊件進(jìn)行焊后穩(wěn)定化退火處理3、應(yīng)力腐蝕開裂：應(yīng)力腐蝕開裂是焊接接頭在特定腐蝕環(huán)境下受拉伸應(yīng)力作用時所產(chǎn) 生 的延遲開裂現(xiàn)象。奧氏體不銹鋼焊接接頭的應(yīng)力腐蝕開裂是焊接接頭比較嚴(yán)重的失效形式， 表現(xiàn)為無塑性變形的脆性破壞。應(yīng)力腐蝕開裂防止措施：（1）合理制定成形加工和組裝工藝，盡可能減小冷作變形度， 避免強(qiáng)

7、制組裝，防止組裝過程中造成各種傷痕（各種組裝傷痕及電弧灼痕都會成為SCC的裂 源，易造成腐蝕坑）。（2）合理選擇焊材：焊縫與母材應(yīng)有良好的匹配，不產(chǎn)生任何不良組 織，如晶粒粗化及硬脆馬氏體等；（3）采取合適的焊接工藝：保證焊縫成形良好，不產(chǎn)生任何 應(yīng)力集中或點蝕的缺陷，如咬邊等；采取合理的焊接順序，降低焊接殘余應(yīng)力水平；（4）消除 應(yīng)力處理：焊后熱處理，如焊后完全退火或退火；在難以實施熱處理時采用焊后錘擊或噴 丸 等。（5）生產(chǎn)管理措施：介質(zhì)中雜質(zhì)的控制，如液氨介質(zhì)中的02、N2、H20等；液化石油氣中 的H2S;氯化物溶液中的02、Fe3+、Cr6+等；防蝕處理：如涂層、襯里或陰極保護(hù) 等；

8、添加緩蝕 劑。4、 焊縫金屬的低溫脆化：對于奧氏體不銹鋼焊接接頭，在低溫使用時，焊縫金屬的塑韌 性是關(guān)鍵問題。此時，焊縫組織中的鐵素體的存在總是惡化低溫韌性。防止措施:通過選用純奧氏體焊材和調(diào)整焊接工藝獲得單一的奧氏體焊縫。5、 焊接接頭的廳相脆化:焊件在經(jīng)受一定時間的高溫加熱后會在焊縫中析出一種脆 性的相，導(dǎo)致整個接頭脆化，塑性和韌性顯著下降。相的析出溫度范圍650-850C。在高溫 加熱過程中，。相主要由鐵素體轉(zhuǎn)變而成。加熱時間越長，。相析出越多。防止措施：（1）限制焊縫金屬中的鐵素體含量（小于15%）;采用超合金化焊接材料，即高銀 焊材。（2）采用小規(guī)范，以減小焊縫金屬在高溫下的停留時間

9、；（3）對已析出的。相在條件允 許時進(jìn)行固溶處理，使。相溶入奧氏體。二、奧氏體不銹鋼的焊條選用要點：不銹鋼主要用于耐腐蝕，但也用作耐熱鋼和低溫鋼。因此，在焊接不銹鋼時，焊條的性能 必須與不銹鋼的用途相符。不銹鋼焊條必須根據(jù)母材和工作條件（包括工作溫度和接觸介質(zhì)等）來選用。1、一般來說，焊條的選用可參照母材的材質(zhì)，選用與母材成分相同或相近的焊條。 如:A102 對應(yīng) 0Crl9Ni9;A137 對應(yīng) lCrl8Ni9Ti 。2、由于碳含量對不銹鋼的抗腐蝕性能有很大的影響，因此，一般選用熔敷金屬含碳量不高于母材的不銹鋼焊條。如 316L必須選用A022焊條。3、 奧氏體不銹鋼的焊縫金屬應(yīng)保證力學(xué)性

10、能?？赏ㄟ^焊接工藝評定進(jìn)行驗證。4、 對于在高溫工作的耐熱不銹鋼（奧氏體耐熱鋼），所選用的焊條主要應(yīng)能滿足焊縫金屬 的抗熱裂性能和焊接接頭的高溫性能。對Cr/Ni '的奧氏體耐熱鋼，如lCrl8Ni9Ti等，一般均采用奧氏體-鐵素體不銹鋼焊 條, 以焊縫金屬中含2-5%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時，焊縫金屬抗裂性差；若過高，則在高 溫長期使用或熱處理時易形成。脆化相，造成裂紋。如A002、A102、A137o在某些特殊的應(yīng)用場合,可能要求采用全奧氏體的焊縫金屬時，可采用比如A402、A407焊條等。對Cr/Ni<l的穩(wěn)定型奧氏體耐熱鋼,如Crl6Ni25Mo6等，一般應(yīng)在保證焊縫

11、金屬具 有與 母材化學(xué)成分大致相近的同時，增加焊縫金屬中Mo、W、Mn等元素的含量，使得在保證焊縫 金屬熱強(qiáng)性的同時，提高焊縫的抗裂性。如采用A502、A507o5、對于在各種腐蝕介質(zhì)中工作的耐蝕不銹鋼 ，則應(yīng)按介質(zhì)和工作溫度來選擇焊條，并 保證其耐腐蝕性能（做焊接接頭的腐蝕性能試驗）o（1）對于工作溫度在300c以上、有較強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)，須采用含有Ti或Nb穩(wěn)定化元 素或超低碳不銹鋼焊條。如 A137或A002等。（2）對于含有稀硫酸或鹽酸的介質(zhì)，常選用含Mo或含M。和Cu的不銹鋼焊條如:A032、 A052 等。（3）工作，腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的設(shè)備，方可采用不含Ti或Nb的不銹鋼焊

12、條。為保證焊縫金屬的耐應(yīng)力腐蝕能力，采用超合金化的焊材，即焊縫金屬中的耐蝕合金元素（Ct、Mo、Ni等）含量高于母材。如采用00Crl8Nil2M02類型的焊接材料（如A022）焊接 00Crl9Nil0 焊件。6、對于在低溫條件下工作的奧氏體不銹鋼，應(yīng)保證焊接接頭在使用溫度的低溫沖擊韌性, 故采用純奧氏體焊條。如A402、A407o7、也可選用饃基合金焊條。如采用Mo達(dá)9%的饃基焊材焊接Mo6型超級奧氏體不銹鋼。8、 焊條藥皮類型的選擇：（1） 由于雙相奧氏體鋼焊縫金屬本身含有一定量的鐵素體，具有良好的塑性和韌性，從焊縫金屬抗裂性角度進(jìn)行比較，堿性藥皮與鈦鈣型藥皮焊條的差別不像碳鋼焊條那樣顯

13、 著。因此在實際應(yīng)用中，從焊接工藝性能方面著眼較多，大都采用藥皮類型代號為17或16 的焊條（如 A102A、A102、A132 等）。（2） 只有在結(jié)構(gòu)剛性很大或焊縫金屬抗裂性較差（如某些馬氏體銘不銹鋼、純奧氏體 組織的鋁饃不銹鋼等）時，才考慮選用藥皮代號為15的堿性藥皮不銹鋼焊條（如A107、 A407 等）。綜上所述，奧氏體不銹鋼的焊接是有其獨特特點的，奧氏體不銹鋼的焊接時焊條選用尤其值得注意，只有這樣才能達(dá)到針對不同材料實施不同的焊接方法和不同材料的焊條不銹鋼焊條必須根據(jù)母材和工作條件（包括工作溫度和接觸介質(zhì)等）來選用。這樣才有可能能 達(dá)到所預(yù)期的焊接質(zhì)量。304L不銹鋼板304L不銹

14、鋼是一種通用性的不銹鋼材料。304L不銹鋼牌號：00Crl9Nil0 （ 0Crl8Nil0 ）,【無錫寶太不銹鋼有限公司】分析304L不銹鋼化學(xué)化學(xué)成分%C : < 0. 07 ,Si : <1.0 ,Mn : < 2. 0 ,Cr : 17. 0 -19. 0 ,Ni : 8. 0 -11.0 ,S : < 0. 03 ,P : < 0. 035o304L不銹鋼的力學(xué)性能：屈服強(qiáng)度（N/mm2 ） > 205抗拉強(qiáng)度> 520延伸率（%） > 40硬度 HB < 187 HRBS 90 HV < 200密度 7. 93 g -cm

15、-3比熱 c （20 ° C ） 0. 502 J （g C） -1熱導(dǎo)率入/W （m-C ） -1 （在下列溫度/C ）20 100 500 12. 1 16. 3 21.4 線脹系數(shù)a / （10-6/ C ）（在下列溫度間/ C ） 20 100 20 200 20 300 20 400 16. 0 16. 8 17. 5 18. 1 電阻率 0. 73 mm2 m -1 熔點 1398 1420 ° C 304是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕 和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。301不銹鋼在形變時呈現(xiàn)出明顯的加工硬化現(xiàn)象，被用于要求較高強(qiáng)度的各

16、種場合。302不銹鋼實質(zhì)上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種，通過冷軋可使其獲得較高的強(qiáng)度。302B是一種含硅量較高的不銹鋼，它具有較高的抗高溫氧化性能。303和303Se是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼，用于主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不銹鋼也用于制作需要熱鍛的機(jī)件，因為在這類條件下，這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。304L是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼 在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。304N是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強(qiáng)度。305和384不銹鋼含有較高的銀，其加工硬化率低，適用于對冷成型性要求高的各種場 合。308不銹鋼用于制作焊條。309、310、314及330不銹鋼的銀、銘含量都比較高，為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強(qiáng)度。而30S5和310