[發(fā)明專利]0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710158662.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN101176942A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭宏俠;梁冰;姜淑華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼重型機(jī)械有限責(zé)任公司金屬結(jié)構(gòu)廠
• 主分類號(hào): B23K9/16
• 分類號(hào): B23K9/16;B23K35/24;B23K35/30;B23K35/38;B23K9/235;B23K103/04
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司
• 代理人: 孔金滿;林治錦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低碳馬氏體不銹鋼焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法。

背景技術(shù)

馬氏體不銹鋼不是常用的焊接用鋼種，焊接性較差，有較強(qiáng)的裂紋傾向，焊接質(zhì)量很難確保，而因焊縫返修又會(huì)造成較大的焊接變形，修復(fù)困難。竹拉蘭馬氏體不銹鋼轉(zhuǎn)輪室的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，其中的0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼球形襯板的成型精度和焊接質(zhì)量是此產(chǎn)品制作的關(guān)鍵所在。目前即使是水電設(shè)備專業(yè)制造廠，在制作過程中，也不同程度存在著因馬氏體不銹鋼球形襯板的焊接質(zhì)量不過關(guān)，焊縫大量返修造成球形襯板成型精度差，以致于轉(zhuǎn)輪室整體焊接后，修形困難，產(chǎn)品尺寸公差超差的問題。理論上0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼的焊接，可采用HS13/5L焊絲，但實(shí)際上在制作前焊接實(shí)驗(yàn)及初期焊接實(shí)踐中，經(jīng)焊縫100％UT探傷檢查，發(fā)現(xiàn)合格率不足50％，存在不同程度的氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，尤其以裂紋缺陷居多且不易修復(fù)。通過反復(fù)試驗(yàn)和不斷研究發(fā)現(xiàn)，此鋼種的焊接對(duì)焊前預(yù)熱溫度、層間溫度、坡口及清根后的打磨、焊后緩冷等焊接過程控制和保護(hù)氣體成份及焊絲成份都非常敏感，稍有偏差就會(huì)不同程度地影響焊接質(zhì)量，為避免上述問題的出現(xiàn)，應(yīng)從焊接過程控制、保護(hù)氣體成份、焊絲成份等各個(gè)方面進(jìn)行研究，以形成一套有效確保0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接質(zhì)量的焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，是一種針對(duì)焊接實(shí)驗(yàn)和施焊過程中出現(xiàn)的焊接缺陷，對(duì)焊接過程、保護(hù)氣體成份和焊絲成份進(jìn)行控制的有效確保0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接質(zhì)量的焊接方法。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于包括下述步驟：。

1)焊接過程控制

嚴(yán)格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷：

a)由于問題焊縫區(qū)的含碳量明顯高于母材和焊絲，因此采用碳弧氣刨刨制坡口及清根后的金屬面，必須采用打磨機(jī)具將碳棒氣刨產(chǎn)生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，

b)焊前預(yù)熱：焊前采用煤氣均勻加熱，確認(rèn)焊接區(qū)，包括坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)的溫度在80-100℃后方可進(jìn)行施焊，

c)層間溫度控制在150-200℃，必須進(jìn)行層間清理，除掉焊渣等雜物，

d)焊后緩冷：焊接后，采用保溫材料進(jìn)行保溫處理，直至冷卻至室溫。

2)保護(hù)氣體控制：

a)保護(hù)氣體配比：混合氣體的體積百分比例采用Ar?94-96％，CO₂?6％-4％，

b)施焊時(shí)弧長保持在10-15mm，弧長偏長降低保護(hù)效果，易產(chǎn)生氣孔，

c)保護(hù)氣體流量控制在15-20L/min，橫焊時(shí)控制在18-22L/min，流量偏低會(huì)影響保護(hù)效果，易產(chǎn)生氣孔，

d)嚴(yán)格控制保護(hù)氣體的水份雜質(zhì)，不允許存在水份，

3)焊絲成份控制：焊絲成份的重量百分比為：C?0.013-0.015，Si0.54-0.56，Mn?0.73-0.75，P≤0.020，S≤0.004，Ni?4.90-5.50，Cr13.25-13.35，Mo?0.45-0.53。

所述的保護(hù)氣體中的CO₂的體積百分含量為5％。

所述的焊絲成份的重量百分比為：C?0.014，Si?0.55，Mn?0.74，P≤0.020，S≤0.004，Ni?4.97，Cr?13.31，Mo?0.51。

所述的打磨機(jī)具采用砂輪或旋轉(zhuǎn)銼。

所述的進(jìn)行保溫處理的保溫材料采用石棉氈。

本發(fā)明的焊接過程控制是針對(duì)焊接實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的嚴(yán)重焊接裂紋缺陷，發(fā)現(xiàn)焊接過程中碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷的控制，這對(duì)焊接質(zhì)量都很重要，必須加以嚴(yán)格控制：

通過對(duì)問題焊縫進(jìn)行化學(xué)成份化驗(yàn)(如表一)，發(fā)現(xiàn)焊縫區(qū)的含碳量明顯高于母材和焊絲，因此采用碳弧氣刨刨制坡口及清根后的金屬面，必須采用砂輪或旋轉(zhuǎn)銼將碳棒氣刨產(chǎn)生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，否則含碳量越高，冷裂傾向越大。

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