一種超低碳不銹鋼混合氣體保護焊工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及焊接工藝技術領域，尤其設及一種超低碳不誘鋼混合氣體保護焊工 乙。
【背景技術】
[0002] 現有焊接技術中，焊接冶金用的壓力容器、蒸發器殼體、低合金高強度鋼材W及厚 度小于20mm不誘鋼的焊接工藝相對來說是比較成熟的，但是現有的焊接工藝中存在輸入 熱量大、變形大、熱影響區寬和在相同熱處理條件下常溫沖擊初性較低等缺點，導致焊縫質 量不高，運對要求高初性和低脆變的設備來說，現有技術無法滿足要求，在大型化工廠、合 成氨工業W及高鐵工業廣泛用到超低碳不誘鋼制備的產品，在應用過程對焊縫質量要求更 局。
[0003] 中國發明專利，授權公告號：CN 102632330 B，授權公告日：2015. 07. 22,公開了 一種超低碳不誘鋼厚板的埋弧焊方法，采用大線能量和較高的層間溫度，所述線能量為 20-380A，層間溫度為1200-1500°C。該發明的超低碳不誘鋼厚板的埋弧焊方法通過采用大 線能量和較高的層間溫度，能夠保持烙池內的充分烙化，有效避免不誘鋼厚板焊接的致命 缺陷一一顯微裂紋缺陷的出現，從而獲得了高性能指標的焊縫，從根本上打破了焊接不誘 鋼時沿用遵守的不許預熱和要求采用低線能量的工藝原則，且得到的焊縫化學成分、機械 性能、焊縫內部缺陷、抗晶間腐蝕性能等指標，均符合技術要求。其不足之處是：其一、當采 用埋弧焊焊接時，線能量太大，往往使焊縫的晶粒粗大，降低了焊縫的抗裂性能，要想細化 晶粒，必須進行高溫回火處理，操作困難。其二、埋弧焊焊接依靠焊劑來保護，烙化后的焊劑 覆蓋在焊縫表面，焊后清渣相當困難。其=、埋弧焊焊接時，焊縫之間要求保持過高的層間 溫度，運對焊縫的組織性能有很大影響，往往容易引起焊縫過燒，降低了焊縫的強度。
【發明內容】
[0004] 1.發明要解決的技術問題 陽〇化]針對現有技術對超低碳不誘鋼焊接，存在焊縫質量差的問題，本發明提供了一種 超低碳不誘鋼混合氣體保護焊工藝。它提高了焊縫質量，降低了勞動強度，提高了工作效 率。
[0006] 2.技術方案
[0007] 為解決上述問題，本發明提供的技術方案為：
[0008] 1、一種超低碳不誘鋼混合氣體保護焊工藝，其特征在于，包括W下步驟：
[0009] A、在超低碳不誘鋼板表面開坡口；
[0010] B、采用混合氣體保護焊，與氣弧焊打底，手工焊蓋面的焊接方法相比，不但保證了 超低碳不誘鋼的焊縫質量，而且它的效率高，勞動強度小，抗點蝕性能好，產品的使用壽命 長；調節焊接工藝參數：焊接電流為90-130A，電弧電壓為20-22V，電源極性為直流反接， 送絲速度為7-8mm/s，焊接速度為6-8mm/s，線能量為0. 27-0. 28kJ/mm，混合氣體流量為 5-1化/min。混合氣體流量過小，保護不充分，影響焊縫質量。混合氣體流量過大，則焊縫金 屬易氧化。
[0011] 根據公式q=ui/v，其中，U為電弧電壓，i為焊接電流，V為送絲速度，q為線能 量，如果焊接電流i太大，那么，線能量q就會太大，會影響焊縫組織性能，晶粒粗大，焊縫抗 裂性能差。
[0012] C、焊接過程中，每焊完一層要清渣；保證每層焊接表面光滑，提高焊縫質量。為 保證母材和焊縫之間充分烙合，當母材厚度在10mmW下，采用多層單道焊，當母材厚度在 10mmW上，采用多層多道焊，層與層之間的焊縫要烙透，道與道之間的焊縫要壓實。
[0013] D、焊接完畢后，進行耐壓試驗，確保焊縫合格。
[0014] 優選地，焊接中所用的焊絲為G19 12化Si不誘鋼焊絲。
[0015] 優選地，焊接中的母材為022化17Nil2Mo2。
[0016] 優選地，選用氣氣和氧氣的混合氣體做保護氣體，輸入熱量不大，超低碳不誘鋼變 形小，初性高。
[0017] 優選地，當鋼板厚度在16mmW下時，坡口形式為不帶純邊的單邊V型，坡口角度為 30。±2.5。。 陽0化]優選地，當鋼板厚度大于16mm時，坡口形式為X型，坡口角度為25。±2.5°。
[0019] 原因是鋼板越厚，變形量越大，角度越大，變形量也越大，所W對于厚的鋼板，開口 形式為X型，而不是V型，坡口角度也小于V型坡口的角度，運樣做的目的是為了防止焊接 后的鋼板發生變形。
[0020] 優選地，焊接過程中，保證層間溫度控制在ioo°cw上。每焊完一遍之后，用紅外線 測溫槍測量焊縫溫度，當溫度達到規定的要求時，繼續施焊；由于外界因素干擾，當溫度低 于規定的溫度時，必須采取預熱措施，方可焊接，一條焊縫最好連續焊完，不可中斷焊接。
[0021] 因為如果層與層之間相隔的焊接時間過長，層間溫度下降，焊接下一層時，還要重 新加熱一段時間，使層間溫度控制在l〇〇°CW上，不但浪費了時間，而且造成不必要能量損 耗。
[0022] 優選地，每一層的焊接高度4mmW下。為了取得更好的焊接質量，對于厚板不可能 一層焊接完成，每一層的焊接都相當于對前一層進行了一次熱處理，能夠細化晶粒，使焊接 具有更好的機械性能。
[0023] 優選地，步驟D中進行的試驗依次分別為：外觀檢測、無損檢測、拉伸、彎曲、沖擊、 金相，W確保焊接質量合格。
[0024] 3.有益效果
[0025] 采用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：
[00%] (1)本發明采用混合氣體保護焊工藝，輸入熱量不大，超低碳不誘鋼變形小，初性 局；
[0027] (2)本發明采用混合氣體保護焊，與氣弧焊打底，手工焊蓋面的焊接方法相比，不 但保證了超低碳不誘鋼的焊縫質量，而且它的效率高，勞動強度小，抗點蝕性能好，產品的 使用壽命長；
[0028] (3)本發明采用混合氣體保護焊，Ar和〇2的混合氣體做保護氣體，防止焊接過程 中對接頭防腐蝕性能的影響，使焊縫金屬不會發生增碳現象，從而影響焊縫金屬的抗晶間 腐蝕能力，同時能夠證保護氣體中有一定的氧化性，保證烙池的流動性，避免產生陰極飄移 現象；
[0029] (4)本發明采用氣氣和氧氣的混合氣體做保護氣體，能夠保持烙池內的充分烙化， 有效避免不誘鋼厚板焊接的致命缺陷一一顯微裂紋缺陷的出現，從而獲得了高性能指標的 焊縫，但是混合氣體中的氧氣含量不能超過2% ;當采用混合氣體做保護時，一方面氧氣的 加入，使得在陰極斑點處同時進行著破碎氧化物和形成氧化物運兩個過程；則陰極斑點便 不再轉移，漂移現象即被克服；另外加入氧氣后有利于金屬烙滴的細化，降低了烙滴過渡的 臨界電流值；但氧氣加入量不能超過2%，當混合氣體中氧氣含量超過2%時，焊縫表面嚴 重氧化，接頭質量反而下降；
[0030] (5)本發明采用氣氣和氧氣混合氣體作為保護氣體的焊接方式，與埋弧焊相比雖 然屬于半自動化，但是焊縫質量高，焊縫抗裂性能好，抗點蝕性能強，延長產品的使用壽命； 與氣弧焊打底，手工焊蓋面的焊接方法相比，不但保證了超低碳不誘鋼的焊縫質量，而且它 的效率高，勞動強度小，抗點蝕性能好，產品的使用壽命長。
【附圖說明】
[0031] 圖1為舍夫勒焊縫組織圖；
[0032] 圖2為焊接試板坡口示意圖。
[0033] 示意圖中的標號說明：
[0034] 3:022化17化121〇2當量點；6:619 12化51當量點；(3:烙合比30%焊縫金屬平均 當量點；d :烙合比50%焊縫金屬平均當量點。
【具體實施方式】
[0035] 為進一步了解本發明的內容，結合附圖及實施例對本發明作詳細描述。
[0036] 實施例1
[0037] 某公司接到了一批不誘鋼容器的制造任務。該容器材質為022化17Ni 12Mo2,屬 于超低碳奧氏體不誘鋼，內盛介質為強腐蝕性氨水，數量多，品種規格不一，而且工期很緊。 陽0測 1、母材分析
[0039] 與常用的06化19NilO不誘鋼相比，022化17Nil2Mo2添加了一定量的Mo元素，屬 于18-8MO型奧氏體不誘鋼，Mo的主要作用在于形成Mo〇42離子，吸附于容器表面活性點 而阻止C1入侵，因此具有良好的耐點蝕性能，同時Cr和Ni有利于形成穩定的氧化膜。 022化17Nil2Mo2母材的化學成分和機械性能如表1和表2。
[0040] 表1 022Crl7Nil2Mo2母材的化學成分 [0041 ]
[0042] 表2 022Crl7Nil2Mo2母材的機械性能
[0043]
[0044] 從上表可W看出，022化17Nil2Mo2屬于超低碳不誘鋼（C《0. 03% )，該不誘鋼具 有良好的抗晶間腐蝕性能和耐點蝕性能。根據上表，可W計算出022化17Nil2Mo2不誘鋼的 點蝕指數為：
[0045] PI = Cr+3. 3Mo+(13-