不锈钢复合钢板焊接

引用标准
????GB150??钢制压力容器
????GB983??不锈钢焊条
????GB1300??焊接用钢丝
????GB2649??焊接接头机械性能试验取样方法
????GB2651??焊接接头拉伸试验方法
????GB2653??焊接接头弯曲及压扁试验方法
????GB3323??钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
????GB4191??惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用钨铈电极
????GB4241??焊接用不锈钢盘条
????GB4334??不锈钢耐腐蚀试验方法
????GB4842??氩气
????GB5117??碳钢焊条
????GB5118??低合金钢焊条
????GB5293??碳素钢埋弧焊用焊剂
????GB6052??工业液体二氧化碳
????GB6396??复合钢板性能试验方法
????GB8165??不锈钢复合钢板
????ZBJ04005??渗透探伤方法
????JB1152??锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤
????JB3964??压力容器焊接工艺评定
????JB3965??钢制压力容器磁粉探伤

3.术????语
3.1过渡层
????在不锈钢复合钢板焊接接头中，位于基材与复材的交界处，并将两者及其焊缝联结为
一体的焊层。
4.材????料
4.1不锈钢复合钢板及其配套使用的焊接材料，必须具有出厂质量合格证书。必要时还应按有关标准对其进行复验。
4.2不锈钢复合钢板的质量，应符合GB8165或供需双方协议的规定。
4.3所用焊条应分别符合GB983、GB5117及GB5118的规定。
4.4所用焊丝应分别符合GB1300和GB4241的规定。
4.5所用焊剂应符合GB5293或其它有关标准的规定。
4.6所用氩气应符合GB4842的规定。所用二氧化碳，应符合GB6052中Ⅰ类和Ⅱ类一级的规定。
4.7用氩弧焊方法焊接时，推荐采用钨铈电极，其质量应符合GB4191的规定。
5.焊????工
5.1焊工应经必要的技术培训，并考试合格。
5.2焊工考试规则，可根据产品的技术要求，按原劳动人事部“锅炉压力容器焊工考试规则”执行；或由施工单位焊工考试委员会自行制订，并取得有关质量监督部门的认可。
5.3焊工的施焊，应与其资格证书核准的项目相符。
5.4焊工必须严格遵守焊接工艺规程。
6.焊前准备
6.1下料
????下料宜采用机械加工方法。也可采用等离子弧切割、氧熔剂切割、气割（从基材表面起割）等方法下料，但采用这些方法下料时，均应留有适当的加工余量。
6.2接头型式
????焊接接头主要采用对接和角接两种型式。
6.3坡口型式、尺寸与加工
6.3.1常用对接接头和角接接头的坡口型与尺寸。
6.3.2焊接坡口一般应采用机械加工方法制成。若采用等离子弧切割、气割等方法开制坡口，则必须去除复材坡口表面的氧化层和过热层。坡口表面应平整、光洁。
6.4焊前清理
????焊前应采用机械方法及有机溶剂（如丙酮、酒精、香蕉水等），清除焊丝表面和焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物。多层多道焊时，必须清除前道焊缝表面的熔渣和缺陷等。
6.5焊件装配
????厚度相同（基材与复材厚度均相同）的不锈钢复合钢板焊件的装配，应以复材表面为基准，其错边量不得大于复材厚度的二分之一，且不大于2mm。厚度不同（或复材厚度不同，或基材厚度不同，或两者均不同）的不锈钢复合钢板焊件的装配基准，按设计图样的规定执行。
7.焊????接
7.1焊接方法
????基材的焊接，推荐采用手工电弧焊、埋弧焊及二氧化碳气体保护焊。复材及过渡层的焊接，推荐采用钨极氩弧焊和手工电弧焊。也可采用能确保焊接质量的其他焊接方法。
7.2焊接设备
????焊接设备应满足焊接工艺要求，并符合有关设备标准的规定。
7.3焊接材料的选用
7.3.1选用的焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，除应符合4.3～4.5条的规定外，还应符合设计图样的规定。
7.3.2常用焊接材料的选用，可参照表1。允许采用能确保接头性能的其他焊接材料。
7.3.3对于表1中未列出牌号的其他不锈钢复合钢板，其过渡层焊接材料的选用，应符合异种钢焊接和选材原则，保证复材与基材及其焊缝之间形成良好的冶金结合及符合要求的金相组织。
7.4焊接工艺评定
7.4.1当产品技术条件要求进行焊接工艺评定时，须在开工前进行焊接工艺评定。
7.4.2 焊接工艺评定办法，由施工单位单位根据产品结构特点及技术要求，参照 JB3964制订，并取得有关质量监督部门的认可。
7.4.3焊接工艺评定试验项目及试样数量见表2。其取样方法可参照GB2649和GB6396。其合格标准，在产品设计图样和技术条件无明确规定时，应符合7.4.4～7.4.6的规定。

?????????????????? 表1??不锈钢复合钢板焊接材料选用表
母????材 手工电弧焊焊条 埋弧焊 气体保护焊
说明
类别 牌号 焊丝 焊剂 焊丝 气体
A3 A3F??20??20gE4303 E4315 H08 H08A HJ 431 H08Mn2Si H10Mn2
A
1
20R 22g 3C E4316 H08MnA SJ 101 H08Mn2SiA
16Mn 16MnR E5003 E5015 H08MnA HJ 431 H08Mn2SiA
A CO 或
2 2
基
16Mng E5016 H10Mn2 HJ 430 H08Mn2MoA
CO +Ar
2
材
15Mnv 15MnVR
E5003 E5015
H10MnSi
HJ 350
H10MnSi
A
3
钢
15MnVN
E5016
H08Mn2SiA
SJ 101
A
15CrMo 16MnNb
GB E55 01-G
H08Mn2MoA
SJ 301
GB E55 15-G
SJ 501
GB E55 16-G
0Cr13 E0-19-10-15 H0Cr14
B
1
0Cr18Ni9 E0-19-10-16 H0Cr21Ni10
B
2
1Cr18Ni9
0Cr18Ni11Ti E0-19-10 Nb-15 H0Cr20Ni10Ti 可以 用 与
B
3
1Cr18Ni9Ti E0-19-10 Nb-16 H0Cr20Ni10Nb 母材 相 同
复
成分 的 焊
材
00Cr19Ni11 E00-19-10-15 H00Cr21Ni10
B
4
丝，或用母
不
00Cr18Ni10N E00-19-10-16
材板 的 剪
锈
0Cr17Ni12Mo2 E0-18-12Mo2-15 H0Cr19Ni12Mo2 Ar
B
5
条作焊丝
钢
E0-18-12Mo2-16 H0Cr20Ni14No3
B
0Cr19Ni13No3 E0-19-13Mo3-16
0Cr18Ni12Mo2Ti E0-18-12Mo2Nb-16
B
6
0Cr18Ni12Mo3Ti
00Cr17Ni14Mo2 E00-18-12Mo2-16 H00Cr19Ni12Mo2
B
7
00Cr19Ni13Mo3 E00-23-13Mo2-16
过 渡
E1-23-13-15 H1Cr24Ni13
A+（B ～B ）
1
4
层 异
E1-23-13-16 H0Cr26Ni21
种 钢
E2-26-21-15 H1Cr26Ni21
E2-26-21-16 H1Cr24Ni13Mo2
E1-23-13Mo2-16 Ar
A+（B
～B ）
5 7
E1-26-21Mo2-16
E2-26-21-15
E2-26-21-16

??????????????????????表2???? 焊接工艺评定试验项目及试样数量
规定试验项目 附加试验项目
接 接 接 接 基材接头冲击 复材焊缝 铁素体含量测定
头 头 头 头 成分分析总厚度
拉 外 内 侧
mm伸 弯 弯 弯
试??????样??????数
≤18 2 2 2 1缺口位于焊缝及热 奥氏体不锈钢焊缝金属影响区各3个 1个
＞18 2 2 2
注：附加试验项目由供需双方协议确定。
7.4.4当复材不参与复合钢板的强度设计时，对接接头的抗拉强度，应不低于标准规定的基材钢抗拉强度的下限值；当复材参与复合钢板的强度设计时，应不低于下式的计算值：
tt s+s
2211
=s
????
b
tt +
21
式中：σ —对接接头的抗拉强度，MPa；
b
??????σ —标准规定的基材抗拉强度的下限值，MPa；
1
??????σ —标准规定的复材抗拉强度的下限值，MPa；
2
??????ｔ —基材的公称厚度，mm；
1
??????ｔ —复材的公称厚度，mm。
2
7.4.5对接接头在室温下的弯曲角度（弯轴直径为3t，支座间距离为5.2t，t为试样厚度），应符合表3或供需双方协议的规定。
??????????????表3????????不锈钢复合钢板对接接头的室温弯曲角
材??????????料
项?? 目 B /A B /A ～A B ～B /A B ～B /A ～A
1 1 1 2 3 2 1 2 2 3
7 7
弯曲角，（°）
内弯曲 ≥150 ≥100 ≥150 ≥100
外弯曲 ≥50 ≥50 ≥80 ≥80
侧弯曲 ≥50 ≥50 ≥80 ≥80
7.4.6附加试验项目的合格标准，由供需双方协商确定。
7.5焊接工艺规程
????焊前应根据产品的结构特点、技术要求及评定合格的焊接工艺等，制订出合理的焊接工艺规程。焊接施工必须严格遵守焊接工艺规程。
7.6焊接工艺参数
????产品焊接工艺参数，可根据焊缝的具体情况、技术要求、焊接方法及焊接工艺评定的参数，由施工单位自行确定。原则上应采用较小的焊接线能量，尽量减少焊件的过热。
7.7定位焊
????定位焊应在基材上进行，且应由持证焊工承担。其间距和长度，可根据焊件的具体情况自行确定。若发现定位焊缝出现裂纹或其他不允许存在的缺陷时，应予铲除，并移位再焊。
7.8焊接程序

7.8.1一般应先焊基材，经清根及规定的质量检验项目检验合格后，再焊过渡层，最后焊复材。
7.8.2若不能按7.8.1条的程序进行焊接时，也可以先焊复材，再焊过渡层，最后焊基材。但在这种情况下，基材的焊接，须用与过渡层焊接相同的奥氏体焊条或焊丝；也可以在奥氏体过渡层上再经纯铁体过渡（该过渡层厚度应大于或等于5mm）后，用碳钢或低合金钢焊条（或焊丝）进行焊接。
7.9基材的焊接
????焊接基材时，其焊道不得触及和熔化复材。先焊基材时，其焊道根部或表面，应距复合界面 1 ～ 2mm 。焊缝的余高应符合有关标准的规定。视基材厚度、钢种及结构等因素，必要时可采取适当的预热措施。
7.10过渡层的焊接
????焊接过渡层时，要在保证熔合良好的前提下，尽量减少基材金属的熔入量，即降低熔合比。为此，应采用较小直径的焊条或焊丝及较小的焊接线能量。过渡层的厚度应不小于2mm。
7.11复材的焊接
????复材焊缝表面，应尽可能与复材表面保持平整、光顺。对接焊缝的余高，应不大于1.5mm。角接焊缝的凹凸度及焊脚高度，应符合设计图样的规定。对奥氏体不锈钢，其层间温度应不高于100℃，并尽可能采用较小的焊接线能量。
7.12产品焊接试板
????当产品技术条件有要求时，应焊制产品焊接试板。产品焊接试板的工艺条件，应与该产品的相同，并应由焊接该产品的焊工与该产品同步焊成。产品焊接试板的焊接质量、检验项目及合格标准，应符合产品设计技术要求或其他有关规定。
7.13焊后热处理及焊接残余应力的消除
????焊后热处理按设计要求执行。焊接残余应力，推荐采用机械方法消除。当采用热处理的办法来消除焊接残余应力时，推荐在过渡层焊接之前进行。当复材不锈钢有晶间腐蚀倾向检验要求时，热处理温度应不超过其敏化温度。
7.14复材的表面质量保护
????在施工过程中，应注意保护复材的表面质量。在卷板、校圆时，应将滚轴表面清理干净；不得用铁锤锤击复材表面；要防止焊接飞溅物损伤复材表面；不得在复材表面随意引弧、焊接卡兰、吊环及临时支架等。
7.15焊后清理
????焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飞溅物及其他污物。必要时应对焊缝进行局部修整。
7.16焊工印记
????焊后清理完毕，应在基材焊缝附近的明显部位打上焊工印记（包括焊接基材与复材的
焊工印记），以备日后查考。