為保證復(fù)合鋼板的焊接質(zhì)量,首先要恰當(dāng)?shù)胤謩e選擇覆層和基層用的焊接材料。為更有效地防止稀釋和碳遷移等問題,在基層與覆層之間加焊隔離過渡層(圖4-1),因此還要選好隔離過渡層用焊接材料。選擇焊接材料的基本原則是:覆層用焊接材料應(yīng)保證熔敷金屬的主要合金元素含量不低于覆層母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值;對于有防止晶間腐蝕要求的焊接接頭,還應(yīng)保證熔敷金屬中有一定含量的Nb、Ti等穩(wěn)定化元素或者C≤0.04%。對于基層應(yīng)按基層鋼材合金含量選用焊接材料,保證焊接接頭的抗拉強(qiáng)度不低于基層母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度下限值。過渡焊縫金屬的焊接材料宜選用25Cr-13Ni型或25Cr-20Ni型,以保證能補(bǔ)充基層對覆層造成的稀釋?;鶎尤绻呛f鋼則應(yīng)選用25Cr-13Ni-Mo型。
表4-2和表4-3可供采用焊條電弧焊及埋弧焊時(shí)選用焊接材料時(shí)作參考。
復(fù)合鋼板的焊接程序如圖4-1,即先焊基層焊縫,再焊過渡層焊縫,最后焊覆層焊縫。不銹鋼復(fù)合板的坡口應(yīng)有利于減少過渡焊縫金屬的稀釋率,常見的不銹鋼復(fù)合板對接和角接焊時(shí)的坡口形式和尺寸見圖4-2A和圖4-2B.為防止覆層金屬混入第一道基層焊縫,應(yīng)預(yù)先將接頭附近的覆層金屬加工掉一部分。過渡焊縫焊接宜用小熱輸入、反極性、直線運(yùn)條和多層多道焊。
不得用碳鋼焊材、低合金鋼焊材在覆層母材、過渡焊縫和覆層焊縫上施焊。過渡焊縫應(yīng)同時(shí)熔合基層焊縫、基層母材和覆層母材,且應(yīng)蓋滿基層焊縫和基過渡焊縫的熔焊金屬在基層的厚度(b)宜為1.5~2.5mm,在覆層厚度0.5mm至0.5x覆層厚度且不大于1.5mm(見圖4-1)。
焊前需要預(yù)熱的復(fù)合鋼板焊接接頭,宜按基層母材金屬的要求進(jìn)行,預(yù)熱溫度可參考表 4-4選用。
不銹鋼復(fù)合鋼板焊后應(yīng)盡量避免焊后熱處理。當(dāng)需要進(jìn)行焊后熱處理時(shí),應(yīng)避免覆層母材和焊接接頭中鉻碳化物析出和形成。相。應(yīng)以復(fù)合鋼總厚度確定焊后熱處理的規(guī)范。覆層為0Cr13不銹鋼復(fù)合鋼板,當(dāng)使用奧氏體不銹鋼焊材焊接覆層和基層材料時(shí)不要求焊后熱處理時(shí),可免做焊后熱處理。否則應(yīng)按覆層材料要求進(jìn)行焊后熱處理。
不銹鋼復(fù)合鋼板焊后熱處理按基層材料要求進(jìn)行。覆層為堆焊金屬的不銹鋼復(fù)合鋼板基層需要焊后熱處理,則應(yīng)在堆焊覆層后再進(jìn)行。
對耐晶間腐蝕要求較高的設(shè)備,如果基層需要焊后熱處理,則宜在熱處理后再焊覆層的蓋面層焊縫。
焊后需要熱處理的,其熱處理溫度可參照表4-5選擇。
注:①. 覆層材料如果是奧氏體系不銹鋼,在這個(gè)溫度帶易析出σ相和Cr碳化物,故盡量避免作焊后熱處理。
②. 對于用405型或410S型復(fù)合鋼板焊制的容器,當(dāng)采用奧氏體焊條焊接時(shí),除設(shè)計(jì)要求外,可免作焊后熱處理。