不銹鋼復(fù)合板焊接工藝研究

1 前言伴隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)資料的性能指標(biāo)明確提出了更高一些、更嚴(yán)苛的規(guī)定，單一的金屬材料或鋁合金在許多情形下難以達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)原材料綜合型能的規(guī)定。而夾芯板因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)上可以綜合性每組元的優(yōu)勢(shì)，并填補(bǔ)了自己的不夠，具備單一金屬材料或鋁合金無(wú)可比擬的出色綜合型能。不銹鋼復(fù)合板是由不銹鋼板和碳素鋼或高合金鋼復(fù)合型而成的雙金屬，由不銹鋼板層確保耐腐蝕性能，抗壓強(qiáng)度關(guān)鍵靠碳素鋼或高合金鋼層得到，那樣可以節(jié)省很多不銹鋼板，具備較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。恰好是因?yàn)椴讳P鋼復(fù)合板具備較好的全面性能和價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，因而在航宇、原油、化工廠、造船業(yè)、電力工程、冶金工業(yè)、機(jī)械設(shè)備、核能發(fā)電等各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛運(yùn)用。文中以化工品船修建為環(huán)境，對(duì)于不銹鋼復(fù)合板的有關(guān)焊接加工工藝實(shí)現(xiàn)了科學(xué)研究。2 不銹鋼復(fù)合板焊接性剖析夾芯板由復(fù)層和基層構(gòu)成，她們的物理學(xué)、有機(jī)化學(xué)特性差別比較大，性能指標(biāo)不一樣。為了確保夾芯板焊后維持原來(lái)的全面性能，對(duì)基層、復(fù)層、銜接層務(wù)必依據(jù)其材料、應(yīng)用規(guī)定各自焊接。基層材料一般均挑選高碳鋼或高合金鋼，焊接性非常好。基層焊接時(shí)，依照等強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)挑選焊接材料。復(fù)層材料一般為低合金鋼，具備不錯(cuò)的焊接特性。焊接材料的選用關(guān)鍵達(dá)到應(yīng)用的獨(dú)特特性規(guī)定，即按成分相符合和達(dá)到耐蝕性能規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。基層與復(fù)層交匯處即銜接層的焊接歸屬于不一樣的金屬材料的焊接，二種材質(zhì)的機(jī)械性能存有非常大區(qū)別，焊接冶金工業(yè)反映全過(guò)程比較復(fù)雜，是復(fù)合型金屬材料焊接中難度系數(shù)較大、立即危害焊接加工工藝成功與失敗的重要。銜接層焊接時(shí)，除處理好不銹鋼板焊接中常會(huì)出現(xiàn)的焊接結(jié)晶體裂痕、熱危害區(qū)汽化裂痕、熔合區(qū)脆裂等缺點(diǎn)外，更主要的是降低基層和復(fù)層中間的互相蔓延、互相滲入，焊接時(shí)要盡可能采用小主要參數(shù)，減少熔合比，銜接層應(yīng)取用高鉻鎳型焊接材料以填補(bǔ)基層對(duì)復(fù)層的稀釋液，并填補(bǔ)焊接全過(guò)程中鋁合金原素的燒蝕，進(jìn)而確保復(fù)層的耐腐蝕性。為了更好地保證復(fù)層耐腐蝕的獨(dú)特特性規(guī)定，應(yīng)盡量采用雙面焊。在焊接次序應(yīng)該采用先焊基層，經(jīng)背面清根及產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)及格后再焊銜接層，最終焊復(fù)層，以降低復(fù)層的多次遇熱，減少稀釋液率。3 實(shí)驗(yàn)資料及方式3.1 實(shí)驗(yàn)原材料實(shí)驗(yàn)原材質(zhì)采用大連船舶重工企業(yè)生產(chǎn)制造的不銹鋼復(fù)合板316L AH36（5mm 15 mm），成分見(jiàn)表1，物理性能見(jiàn)表2。

依據(jù)項(xiàng)目的具體情況，基層、復(fù)層采用焊絲氣體保護(hù)焊，銜接層采用手工電弧焊，實(shí)際成分見(jiàn)表3。

4 焊接性實(shí)驗(yàn)4.1 焊接前提前準(zhǔn)備4.1.1不銹鋼板復(fù)合鋼板的激光切割及其焊縫生產(chǎn)加工盡可能采用機(jī)械加工制造的方式，激光切割面應(yīng)光潔，采用剪板機(jī)激光切割時(shí)，復(fù)層應(yīng)朝上。對(duì)厚鋼板還可以采用等離子切割機(jī)，激光切割時(shí)復(fù)層朝上，禁止將激光切割的爐渣落在復(fù)層上。4.1.2為了更好地保證焊接品質(zhì)、降低熔合比、有利于當(dāng)場(chǎng)工程施工，經(jīng)實(shí)驗(yàn)決策采用圖1所顯示的焊縫形式，空隙0～2mm，鈍邊0～1mm。 4.1.3焊縫生產(chǎn)加工結(jié)束后應(yīng)開(kāi)展外表查驗(yàn)，不可有裂痕和分層次，不然應(yīng)開(kāi)展修復(fù)。4.1.4焊縫以及兩邊各20mm范疇內(nèi)運(yùn)用機(jī)械設(shè)備方式及有機(jī)溶液開(kāi)展表面清除，消除表面的油漬、鐵銹、金屬材料屑、空氣氧化膜以及他廢棄物，復(fù)層間距焊縫100mm范疇內(nèi)要涂防濺出建筑涂料。

4.2 焊接次序及焊道布局焊接依照先焊基層，再焊銜接層，最終焊復(fù)層的次序開(kāi)展焊接，實(shí)際如下圖2所顯示。

4.3 焊接加工工藝主要參數(shù)熱輸出量為單位長(zhǎng)度焊接所進(jìn)行的動(dòng)能，是危害焊接熱力循環(huán)的首要要素，換句話(huà)說(shuō)操縱熱鍵入、減少熱鍵入是確保不銹鋼復(fù)合板焊接品質(zhì)的重要。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看得出拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

5.3 拉伸試驗(yàn)彎曲試驗(yàn)是考核材料承擔(dān)形變的工作能力，將生產(chǎn)好的規(guī)范彎折試件在WE-100型拉伸試驗(yàn)機(jī)上開(kāi)展拉伸試驗(yàn)。依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取4個(gè)脊柱側(cè)彎試件用50mm的拉力直徑開(kāi)展拉伸試驗(yàn)，彎折視角180°，在彎折后的試件表面無(wú)裂紋且在一切角度上無(wú)長(zhǎng)短超過(guò)3mm的別的缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。5.4 應(yīng)力測(cè)試沖擊性檢測(cè)是將沖擊性試件放到JB-30B拉力試驗(yàn)機(jī)上，用沖擊性負(fù)載使融合面的刻槽處產(chǎn)生抗拉力，為此抗拉力處企業(yè)總面積上所耗費(fèi)的沖擊性功來(lái)明確焊接連接頭的影響特性，此次應(yīng)力測(cè)試采用0℃的夏比型沖擊性，在距連接頭表面1～2mm部位抽樣，空缺部位各自坐落于焊接核心、熔合線(xiàn)、熔合線(xiàn)2mm、熔合線(xiàn)5mm，實(shí)驗(yàn)效果如表6所顯示。

6 結(jié)果6.1 采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、手工電弧焊，相互配合AT-YJ502(Q)、AT-Y316L及GES-309MoL焊接材料焊接不銹鋼復(fù)合板，在有效的焊接加工工藝標(biāo)準(zhǔn)下，可以獲得優(yōu)質(zhì)的焊接連接頭。6.2該加工工藝在有機(jī)化學(xué)船的修建上獲得取得成功應(yīng)用，獲得了不錯(cuò)實(shí)際效果，獲得了船運(yùn)公司及船檢的認(rèn)同。