0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法
2023-05-20 00:06:41
專利名稱：：0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法
技術領域：
：本發明涉及低碳馬氏體不鏽鋼焊接
技術領域：
，特別是一種0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法。
背景技術：
：馬氏體不鏽鋼不是常用的焊接用鋼種，焊接性較差，有較強的裂紋傾向，焊接質量很難確保，而因焊縫返修又會造成較大的焊接變形，修復困難。竹拉蘭馬氏體不鏽鋼轉輪室的結構複雜，精度要求高，其中的OCrl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼球形襯板的成型精度和焊接質量是此產品製作的關鍵所在。目前即使是水電設備專業製造廠，在製作過程中，也不同程度存在著因馬氏體不鏽鋼球形村板的焊接質量不過關，焊縫大量返修造成球形襯板成型精度差，以致於轉輪室整體焊接後，修形困難，產品尺寸公差超差的問題。理論上0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼的焊接，可採用HS13/5L焊絲，但實際上在製作前焊接實驗及初期焊接實踐中，經焊縫IOO。/oUT探傷檢查，發現合格率不足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。通過反覆試驗和不斷研究發現，此鋼種的焊接對焊前預熱溫度、層間溫度、坡口及清根後的打磨、焊後緩冷等焊接過程控制和保護氣體成份及焊絲成份都非常敏感，稍有偏差就會不同程度地影響焊接質量，為避免上述問題的出現，應從焊接過程控制、保護氣體成份、焊絲成份等各個方面進行研究，以形成一套有效確保0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接質量的焊接方法。
發明內容本發明的目的在於提供一種0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，是一種針對焊接實驗和施焊過程中出現的焊接缺陷，對焊接過程、保護氣體成份和焊絲成份進行控制的有效確保OCr13Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接質量的焊接方法。本發明的目的是通過下述技術方案來實現的本發明的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於包括下述步驟。1)焊接過程控制嚴格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根後打磨質量及預熱溫度、層間溫度和焊後緩冷a)由於問題焊縫區的含碳量明顯高於母材和焊絲，因此採用碳弧氣刨刨制坡口及清根後的金屬面，必須採用打磨機具將碳棒氣刨產生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，b)焊前預熱焊前採用煤氣均勻加熱，確認焊接區，包括坡口兩側100,範圍內的溫度在80-100。C後方可進行施焊，c)層間溫度控制在150-200°C，必須進行層間清理，除掉焊渣等雜物，d)焊後緩冷焊接後，採用保溫材料進行保溫處理，直至冷卻至室溫。2)保護氣體控制a)保護氣體配比混合氣體的體積百分比例採用Ar94—96%,C026%_4%,b)施焊時弧長保持在10-15mm，弧長偏長降低保護效果，易產生氣孔，c)保護氣體流量控制在15-20L/min,橫焊時控制在18-22L/min,流量偏低會影響保護效果，易產生氣孔，d)嚴格控制保護氣體的水份雜質，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C0.013-0.015,Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P《0.020,S《0.004，Ni4.90-5.50,Cr13.25-13.35，Mo0.45-0.53。所述的保護氣體中的C02的體積百分含量為5%。所述的焊絲成份的重量百分比為C0.014,Si0.55,Mn0.74，P《0.020，S《0.004,Ni4.97，Cr13.31,Mo0.51。所述的打磨機具採用砂輪或旋轉銼。所述的進行保溫處理的保溫材料採用石棉氈。本發明的焊接過程控制是針對焊接實驗中出現的嚴重焊接裂紋缺陷，發現焊接過程中碳弧氣刨刨制坡口、清根後打磨質量及預熱溫度、層間溫度和焊後緩冷的控制，這對焊接質量都很重要，必須加以嚴格控制通過對問題焊縫進行化學成份化驗(如表一)，發現焊縫區的含碳量明顯高於母材和焊絲，因此採用碳弧氣刨刨制坡口及清根後的金屬面，必須採用砂輪或旋轉銼將碳棒氣刨產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。表一tableseeoriginaldocumentpage6焊前預熱焊前採用煤氣管均勻加熱，確認焊接區(包括坡口兩側100隨範圍)溫度在80-100。C後方可進行施焊。焊後緩冷焊接後，採用石棉氈進行保溫處理，直至冷卻至室溫。通過對以上過程的嚴格控制，有效地避免了因焊縫含碳量偏高及預熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50°/。才是高到75°/。以上。本發明的保護氣體控制是使保護氣體配比C02的含量應保證在4%-6°/。，通常為5%,隨著C02比例的提高，飛濺增多，表面氧化膜也明顯增厚，氧化膜會產生崩裂現象，並且很難用鋼絲刷去掉，易形成夾渣。但若採用純Ar進行保護，電孤"挺度"差、不穩定，同時熔深淺，不利於實際焊接，極易產生未熔合現象。因此，通過綜合比較，混臺氣體的比例採用Ar(94一96%)+C02(6%-4%)比較合理。施焊時，弧長偏長會降低保護效果，易產生氣孔。氣體流量最好控制在15-20L/min，橫焊時大一些，流量偏低會影響保護效果，易產生氣孔。嚴格控制保護氣體的水份雜質，否則水電解的氫氣滲入焊縫會導致氫致裂紋。本發明的焊絲成份控制是針對實際生產伊始和焊接過程中，採用同種牌號不同批號焊絲焊接，焊縫質量出現的明顯差異，對不同批號的焊絲成份進行了化驗(如表二)，並對分別釆用Ni含量4.56%和4.97%的試板進行了性能檢驗(如表三)。由此將焊絲Ni含量控制在4.9°/以上，焊接質量得到明顯改善，焊縫(IT探傷一次合格率提高到75%以上，最終解決了0Crl3Ni5Mo馬氏體不鏽鋼焊接難題，總結出一套有效確保0Crl3Ni5Mo馬氏體不鏽鋼焊接質量的焊接方法。通過對以上過程的嚴格控制，有效地避免了因焊縫含碳量偏高及預熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50%提高到75%以上。表二tableseeoriginaldocumentpage7通過嚴格控制焊前預熱、層間溫度、坡口及清根後的打磨、焊後緩冷等焊接過程及保護氣體成份和焊絲成份，我廠最終很好地保證了0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼的焊接質量，使焊縫UT糹笨傷一次合格率從剛開始的不足50%提高到80%以上，達到同行業先進水平。表三tableseeoriginaldocumentpage7具體實施例方式下面結合實施例進一步說明本發明的具體實施方式。本發明的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於包括下述步驟。1)焊接過程控制嚴格控制焊接過程中的石友弧氣刨刨制坡口、清才艮後打磨質量及預熱溫度、層間溫度和焊後緩冷a)由於問題焊縫區的含碳量明顯高於母材和焊絲，因此採用碳弧氣刨刨制坡口及清根後的金屬面，必須採用打磨機具將碳棒氣刨產生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，b)焊前預熱焊前採用煤氣管均勻加熱，確認焊接區，包括坡口兩側100mm範圍內的溫度在80-IO(TC後方可進行施焊，c)層間溫度控制在150-200。C以下，必須進行層間清理，除掉焊渣等雜物，d)焊後緩冷焊接後，採用保溫材料進行保溫處理，直至冷卻至室溫。2)保護氣體控制a)保護氣體配比混臺氣體的體積百分比例採用Ar94—96%,C026%_4%,b)施焊時，弧長保持在10-15mm，弧長偏長會降低保護效果，易產生氣孔，c)保護氣體流量控制在15-20L/min,橫焊時控制在18-22L/min,流量偏低，影響保護效果易產生氣孔，d)嚴格控制保護氣體的水份雜質，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C0.013-0.015,Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P《0.020,S《0.004，Ni4.90-5.50，Cr13.25-13.35,Mo0.45-0.53。所述的保護氣體中的C02的體積百分含為5%。所述的焊絲成份的重量百分比為C0.014,Si0.55，Mn0.74，P<0.020,S《0.004,Ni4.97,Cr13.31，Mo0.51。所述的打磨機具採用砂輪或旋轉銼。所述的進行保溫處理的保溫材料採用石棉氈。本發明的焊接過程控制是針對焊接實驗中出現的嚴重焊接裂紋缺陷，發現焊接過程中碳弧氣刨刨制坡口、清根後打磨質量及預熱溫度、層間溫度和焊後緩冷的控制對焊接質量都很重要，必須加以嚴格控制，有效地避免因焊縫含碳量偏高及預熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50%提高到80%以上。通過將上述0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼的成功坪接扭,術應用到竹拉蘭轉輪室的製作上，嚴格控制焊前預熱、層間溫度、坡口及清根後的打磨、焊後緩冷等焊接過程及保護氣體成份和焊絲成份，使轉輪室關鍵部位馬氏體不鏽鋼球型襯板的焊縫質量得到了有效控制，大幅度地降低了焊縫返修率，從而也避免了其他專業水電產品製作廠經常出現的問題，即因焊縫大量返修造成的焊接變形，而最終導致產品尺寸超差，局部不夠加工或減薄超差。通過下道工序機加過程反饋，實際製作6組竹拉蘭轉輪室,不論焊接質量還是尺寸公差都很好的達到了設計和相關標準要求，受到監造和權利要求1、一種0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於包括下述步驟1)焊接過程控制嚴格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根後打磨質量及預熱溫度、層間溫度和焊後緩冷a)由於問題焊縫區的含碳量明顯高於母材和焊絲，因此採用碳弧氣刨刨制坡口及清根後的金屬面，必須採用打磨機具將碳棒氣刨產生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，b)焊前預熱焊前採用煤氣管均勻加熱，確認焊接區，包括坡口兩側100mm範圍內的溫度在80-100℃後方可進行施焊，c)層間溫度控制在150-200℃以下，必須進行層間清理，除掉焊渣等雜物，d)焊後緩冷焊接後，採用保溫材料進行保溫處理，直至冷卻至室溫。2)保護氣體控制a)保護氣體配比混臺氣體的體積百分比例採用Ar94-96％，CO26％-4％，b)施焊時弧長保持在10-15mm，弧長偏長會降低保護效果，易產生氣孔，c)保護氣體流量控制在15-20L/min，橫焊時控制在18-22L/min，流量偏低，影響保護效果易產生氣孔，d)嚴格控制保護氣體的水份雜質，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C0.013-0.015，Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P≤0.020，S≤0.004，Ni4.90-5.50，Cr13.25-13.35，Mo0.45-0.53。2、根據權利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於所述的保護氣體中的C02的體積百分含量為5%。3、根據權利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於所述的焊絲成份的重量百分比為C0.014,Si0.55,Mn0.74，P《0.020,S<0.004，Ni4.97，Cr13.31,Mo0.51。4、根據權利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於所述的打磨機具採用砂輪或旋轉銼。5、根據權利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，其特徵在於所述的進行保溫處理的保溫材料採用石棉氈。全文摘要本發明涉及低碳馬氏體不鏽鋼焊接
技術領域：
，特別是一種0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不鏽鋼焊接方法，包括下述步驟焊接過程控制，嚴格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根後打磨質量及焊前預熱溫度80-100℃、層間溫度控制在150-200℃以下和焊後緩冷，保護氣體控制保護氣體配比混臺氣體的體積百分比例採用Ar94-96％，CO26-4％，保護氣體流量控制在15-22L/min，焊絲成份的重量百分比為C0.013-0.015，Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P≤0.020，S≤0.004，Ni4.90-5.50，Cr13.25-13.35，Mo0.45-0.53。本發明通過對以上過程的嚴格控制，有效地避免了因焊縫含碳量偏高及預熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50％提高到80％以上。文檔編號B23K9/16GK101176942SQ20071015866公開日2008年5月14日申請日期2007年12月3日優先權日2007年12月3日發明者姜淑華,冰梁,郭宏俠申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司金屬結構廠