技术领域
[0001] 本
发明涉及一种310S
不锈钢的焊接方法，具体地说是一种敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法。
背景技术
[0002] 310S属于耐热型奥氏体不锈钢，具备良好的耐高温性能，在
硫酸行业用途广泛，焊接这类不锈钢容易出现焊接热裂纹，热裂纹的一种的结晶裂纹常出现在
焊缝中，尤其容易发生在焊缝收尾部分和弧坑处出现，例如罐体容器内管板焊接过程中，非常容易出现结晶裂纹，其产生裂纹的原因有：
[0003] (1)
冶金因素的影响：结晶裂纹的冶金因素主要是
合金状态图的类型、化学成分和结晶组织形态,随着合金状态图结晶
温度区间的增大,结晶裂纹的倾向也增大。
[0004] (2)
合金元素的影响：合金元素对产生结晶裂纹的影响十分复杂,但又非常重要,是影响裂纹最本质的因素；多种合金元素的相互影响,往往比单一元素复杂的多，如在
碳钢和低
合金钢中,硫磷都会增高结晶裂纹的倾向,即便是微量存在也会使结晶区间大为增加；钢中的碳元素是影响结晶裂纹的主要元素,并能加剧其他元素的有害作用,如硫、磷等元素，而Ni元素扩大γ相区形成无限
固溶体，在α
铁中最大的
溶解度约7％，不形成碳化物，固溶强化及提高淬透性的作用等，可细化铁树体晶粒，在强度相同的条件下，提高钢的塑形和韧性，特别是低温韧性，为主要奥氏体形成元素并改善钢的耐蚀性能，与铬、钼等联合使用，提高钢的热强性和耐蚀性，为热强钢及奥氏体不锈耐酸钢的主要合金元素之一。
[0005] (3)焊缝在结晶过程中先结晶的金属较纯，后结晶的金属杂质较多，并富集在
晶界，由杂质形成的结晶具有较低的熔点，低熔点的共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心
位置，形成一种“液态
薄膜”，此时由于收缩而受到拉伸应
力，在拉伸
应力的作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹，结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种能够减少开裂，改善焊接
质量的敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明的敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法，包括以下步骤：
[0008] A、待焊材料选择，选择ER309作为打底焊接材料，选择ER310作为表面焊接材料；
[0009] B、分步焊接：
[0010] a、将
焊接件的焊接面加工有环形坡口，在环形坡口内利用ER309焊接材料采用钨极气体保护焊进行第一道打底焊接，焊接过程中，采用130-134A的焊接
电流并50-80cm/min的送丝速度，同时，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用3-7s的衰减电流并滞后送丝，在衰减结束前1-3S停止送丝，完成第一道焊接工序的焊接作业；
[0011] b、完成第一道焊接工序后，利用ER310焊接材料采用钨极气体保护焊采用132-136A的焊接电流以及120-150cm/min的送丝速度进行第二道工序焊接，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用3-7s的衰减电流并滞后送丝，在衰减结束前1-3S停止送丝。
[0012] 在进行第二道工序焊接时，保持与第一道焊接工序的道间温度≤100℃。
[0013] 所述第一道焊接工序中，
电弧的直径2-4mm，保证根部焊透。
[0014] 所述第二道焊接工序中的起弧位置与第一道焊接工序起弧位置错开40-50°。
[0015] 所述完成第一道焊接工序的焊接作业后，采用Φ1-3磨头打磨一下再进行第二道焊接工序的焊接作业。
[0016] 所述第二道焊接工序焊接完成后进行
无损检测。
[0017] 本发明的优点在于：
[0018] 通过采用ER309作为打底焊接材料，采用ER310作为表面焊接材料，利用钨极气体保护焊分两道工序
对焊接件进行焊接，焊接过程中采用适合工艺需求的焊接电流以及送丝工艺对焊接过程进行控制，由此使得弧坑在焊接过程中得到了优化处理并且采用合理的收尾工艺，有效避免了焊缝开裂问题，大大提高了焊接质量，尤其是利用两层不同性能的焊接材料，大大提高了焊接强度并且配合新的工艺很好的解决了根部焊接裂纹和未焊透的情况，使得根部焊透的合格率得到大幅度提升。
附图说明
[0019] 图1为采用本发明中
实施例三的金
相图。
具体实施方式
[0020] 本发明的焊接件优选为管板与管件之间的焊接并且在焊接过程中采用采用自动焊接作业方式，下面结合具体实施方式，对本发明的敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法作进一步详细说明。
[0021] 实施例一：
[0022] 本实施例的敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法，包括以下步骤：
[0023] A、待焊材料选择，选择ER309,Φ0.9,标准SFA-5.9作为打底焊接材料，选择ER310,Φ0.9,标准SFA-5.9作为表面焊接材料；
[0024] B、分步焊接：
[0025] a、将焊接件的焊接面加工有环形坡口，在环形坡口内利用ER309焊接材料采用钨极气体保护焊(GTAW)进行第一道打底焊接，其焊接位置可选为5G逆
时针方向(管轴
水平)，焊接过程中，采用130A的焊接电流并50cm/min的送丝速度，同时，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用3s的衰减电流并滞后送丝，焊接过程中，焊接的电弧的直径2mm，保证根部焊透；在衰减结束前1S停止送丝，完成第一道焊接工序的焊接作业，完成第一道焊接工序的焊接作业后，采用Φ1mm磨头打磨一下再进行第二道焊接工序的焊接作业；
[0026] b、完成第一道焊接工序后，需要在进行第二道工序焊接时，保持与第一道焊接工序的道间温度≤60℃并且在第二道焊接工序中的起弧位置与第一道焊接工序起弧位置错开40°，利用ER310焊接材料采用钨极气体保护焊采用132A的焊接电流以及120cm/min的送丝速度进行第二道工序焊接，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用3s的衰减电流并滞后送丝，在衰减结束前1S停止送丝。
[0027] 在第二道焊接工序焊接完成后进行无损检测。
[0028] 实施例二：
[0029] 本实施例的敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法，包括以下步骤：
[0030] A、待焊材料选择，选择ER309作为打底焊接材料，选择ER310作为表面焊接材料；
[0031] B、分步焊接：
[0032] a、将焊接件的焊接面加工有环形坡口，在环形坡口内利用ER309焊接材料采用钨极气体保护焊进行第一道打底焊接，S，P含量超低，焊接过程中，采用134A的焊接电流并80cm/min的送丝速度，同时，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用7s的衰减电流并滞后送丝，焊接过程中，焊接的电弧的直径4mm，保证根部焊透；在衰减结束前3S停止送丝，完成第一道焊接工序的焊接作业，完成第一道焊接工序的焊接作业后，采用Φ3mm磨头打磨一下再进行第二道焊接工序的焊接作业；
[0033] b、完成第一道焊接工序后，需要在进行第二道工序焊接时，保持与第一道焊接工序的道间温度≤100℃并且在第二道焊接工序中的起弧位置与第一道焊接工序起弧位置错开50°，利用ER310焊接材料采用钨极气体保护焊采用136A的焊接电流以及150cm/min的送丝速度进行第二道工序焊接，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用7s的衰减电流并滞后送丝，焊接过程中，焊接的电弧的直径2mm，在衰减结束前3S停止送丝。
[0034] 在第二道焊接工序焊接完成后进行无损检测。
[0035] 实施例三：
[0036] 本实施例的敷设焊接材料的不锈钢管板焊接方法，包括以下步骤：
[0037] A、待焊材料选择，选择ER309作为打底焊接材料，选择ER310作为表面焊接材料；
[0038] B、分步焊接：
[0039] a、将焊接件的焊接面加工有环形坡口，在环形坡口内利用ER309焊接材料采用钨极气体保护焊进行第一道打底焊接，采用Φ2.4mm WC20铈钨极，焊接前进行预热：最小预热温度≥5℃，焊接过程中，采用132A的焊接电流并50cm/min的送丝速度，焊接电流DCEN(直流正接)，带脉冲电流，保证焊缝表面略呈凸形或平的，不得呈凹形；同时，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用5s的衰减电流并滞后送丝，焊接过程中，焊接的电弧的直径3mm，带脉冲的电弧线
能量恰当的
熔化预置填充，保证根部焊透；在衰减结束前1.5S停止送丝，完成第一道焊接工序的焊接作业，完成第一道焊接工序的焊接作业后，采用Φ3mm磨头打磨一下再进行第二道焊接工序的焊接作业；
[0040] b、完成第一道焊接工序后，需要在进行第二道工序焊接时，保持与第一道焊接工序的道间温度≤80℃并且在第二道焊接工序中的起弧位置与第一道焊接工序起弧位置错开45°，利用ER310焊接材料采用钨极气体保护焊采用133A的焊接电流以及123cm/min的送丝速度进行第二道工序焊接，在此焊接过程中，还要在弧坑中采用5s的衰减电流并滞后送丝，在衰减结束前1.5S停止送丝。
[0041] 在第二道焊接工序焊接完成后进行无损检测NDE，管子管板接头探伤要求100％PT检测Ⅰ级合格。
[0042] 本实施例中，管板自动焊参数表(如下)
[0043]
[0044]
[0045] 对实施例三的数据进行检测，由图可见，质量明显提高，根部焊透的合格率由原来的85％提高至98％，效果明显。
