[發明專利]一種S32750超級雙相不銹鋼冷軋薄板自熔焊接方法

在審

• 申請號: 201711072953.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107900494A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 柳陽;李國平;王立新;王秋平
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/23;B23K9/235
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

技術領域

本發明涉及一種S32750超級雙相不銹鋼冷軋薄板自熔焊接方法，屬于不銹鋼冷軋薄板焊接領域。

背景技術

S32750超級雙相不銹鋼由于具有較高的Cr、Mo及N含量，同時室溫組織中奧氏體與鐵素體比例按照約1:1共存，因此具有高強度（其屈服強度一般為奧氏體不銹鋼的兩倍）、良好的耐Cl^-點蝕、耐應力腐蝕及焊接性能等突出優點，在石油化工、制鹽、水工、造船等領域得到廣泛使用。與同級別的超級奧氏體不銹鋼254SMO相比，其耐點蝕指數PREN相當，均超過40，但其Ni的含量僅有7%，遠低于254SMO的18%，屈服強度約為254SMO的兩倍，這樣在保證使用壽命的前提下，材料可進一步減薄，經濟型更為顯著。

焊接雙相不銹鋼時，重點在于保證其兩相比例以及避免出現有害相。對于可填充金屬的焊接方法，可以通過使用Ni過合金化的焊材來保證焊縫金屬的兩相比例。同時，通過控制焊接熱輸入來控制焊縫金屬和HAZ的兩相比例，并且避免有害相的析出。而對于制管行業，則希望使用高效、低成本的不填絲自熔焊接。由于S32750超級雙相不銹鋼薄板生產難度大，國內還未實現批量生產，所以目前對于其自熔焊接的研究還很少。現有技術均為填絲的焊接方法，對于S32750超級雙相不銹鋼薄板在制管行業的應用并不經濟。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種針對于S32750超級雙相不銹鋼薄板的自熔焊接方法，該方法無需填絲，就可以抑制焊接過程中熔池N的逸出，并通過對焊接熱輸入的控制，使焊縫和熱影響區的奧氏體、鐵素體兩相比例保持在合理的范圍內，保證焊接接頭良好的耐蝕性能和力學性能。

本發明涉及的S32750超級雙相不銹鋼成分（質量百分比）如下：

0＜C≤0.030％，0＜Si≤0.80％，0＜Mn≤1.20％，0＜P≤0.035％，0＜S≤0.020％，Cr：24.00％～26.00％，Ni：6.00％～8.00％，Mo：3.00％～5.00％，N：0.24％～0.32％，其余為鐵和不可避免的雜質。

本發明涉及的S32750超級雙相不銹鋼厚度為0.3~1.5mm。

本發明采用以下技術方案：

一種S32750超級雙相不銹鋼冷軋薄板自熔焊接方法，包括以下步驟：

（1）采用冷剪切加工對鋼板進行切割，對焊件表面進行除油除銹處理，直至出現金屬光澤，組對形成I型坡口，不留間隙；

（2）采用TIG焊接方法對焊件進行焊接，不填充焊絲，焊槍保護氣體為Ar+6~10%N₂（體積比），氣體流量為13~14L/min；焊件背面保護氣體為N₂，氣體流量為8~10L/min；焊接熱輸入控制在100~400J/mm；焊接層間溫度在50℃以下。

（3）焊接完成后，對焊縫及兩側30mm范圍進行酸洗鈍化處理，去除焊縫表面的氧化層，形成鈍化膜。

進一步地，所述的焊接方法不需預熱和焊后熱處理。

進一步地，焊槍保護氣體為Ar+7-9%N₂（氬氣中含有體積比為7-9%的N₂）。本發明采用Ar、N₂混合氣體作為焊槍保護氣體，采用N₂作為焊接背面保護氣體的TIG焊接方法可有效抑制焊接過程中熔池的N逸出。

本發明的有益效果：

本發明可有效抑制焊接過程中熔池的N逸出，并加以對焊接熱輸入的控制，使焊縫和熱影響區的奧氏體、鐵素體兩相比例保持在合理的范圍內，保證焊接接頭的耐蝕性能和力學性能不低于母材。本發明所述的方法操作簡便，焊縫成形美觀。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的焊縫金相照片。

圖2是本發明實施例1的HAZ金相照片。

具體實施方式

下面通過實施例來進一步說明本發明，但不局限于以下實施例。

實施例1：

以1.2mm厚度S32750超級雙相不銹鋼板材為例，對本發明進一步詳細地說明，操作步驟如下：

（1）S32750超級雙相不銹鋼薄板的化學成分：

C：0.023％ Si：0.55％ Mn：0.95％ P：0.021％ S：0.001％ Cr：25.23％ Ni：7.04％ Mo：4.11％ N：0.2547％，其余為鐵和不可避免的雜質。

（2）采用冷剪切加工對鋼板進行切割，對焊件表面進行除油除銹處理，直至出現金屬光澤，組對形成I型坡口，不留間隙。