[发明专利]一种耐硫酸露点腐蚀钢的手工电弧焊接工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料焊接领域，涉及一种焊接接头综合力学性能优良的焊接工艺，具体地说是一种耐硫酸露点腐蚀钢的手工电弧焊接工艺。

背景技术

工业生产所使用燃料（重油、燃煤或生活垃圾）中普遍含有硫，燃料中的硫在燃烧后，就会生成二氧化硫，在一定的条件下进一步转化成三氧化硫气体，而后水蒸汽能结合并在一定的温度点以下结露形成硫酸，对设备造成严重的腐蚀，这种腐蚀现象被称为硫酸露点腐蚀。同时，各种化工容器也可能由于与硫酸的接触而被硫酸腐蚀。

由此，与硫酸露点、硫酸溶液直接接触的各种焊接结构需要考虑使用专门用于耐硫酸露点腐蚀的特种钢材。同时，由于焊接接头的焊缝部分也直接与硫酸接触，所以焊缝同样需要具有耐硫酸腐蚀性能。

目前耐硫酸露点腐蚀钢均使用普通焊材进行焊接，使焊缝没有耐硫酸性能，而且时常由于焊接工艺不当造成气孔、夹渣等焊接缺陷会加速焊缝腐蚀，严重影响焊接结构的使用安全。因而，合理的硫酸腐蚀钢焊接工艺对于与硫酸直接接触的焊接结构具有极为重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种耐硫酸露点腐蚀钢的手工电弧焊接工艺，本发明焊接接头不仅具有优良的综合力学性能，且具有良好的耐硫酸腐蚀性能，实用性强，适合于耐硫酸露点腐蚀钢的焊接。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐硫酸露点腐蚀钢的手工电弧焊接工艺，包括如下具体步骤：

（1）选用与耐硫酸露点腐蚀性能的低合金钢板相匹配的手工电弧焊条，所述低合金钢板母材的屈服强度ReL为340-400MPa，抗拉强度Rm为440-480MPa，延伸率A为25-35%，20℃时的冲击功Akv＞100J，70℃时在50%硫酸溶液条件下腐蚀速率＜10mg/（cm²·h）；

（2）焊接前，将手工电弧焊条进行烘干，烘干温度为320-380℃，而后置于保温桶中，焊接过程中取用，且焊条最多烘干2次；

（3）焊接时，当板厚小于等于15mm时，手工电弧焊坡口采用V型坡口，当板厚大于15mm时，手工电弧焊坡口采用双面V型坡口，焊接工艺参数：焊接电流为60-210A，焊接速度为9-24cm/min，焊接热输入量6-25kJ/cm；对板厚度大于10mm的对接接头采用多层多道焊，其焊缝层间温度控制在200℃以下。

本发明采用以上焊接工艺参数进行焊接时，由于焊接电流为60-210A，焊接速度为9-24cm/min，焊接热输入量6-25kJ/cm；对板厚度大于10mm的对接接头采用多层多道焊，其焊缝层间温度控制在200℃以下，整个焊接接头的热循环过程，提高了焊接接头的焊缝金属和热影响区的组织和力学性能，同时避免了气孔、夹渣等焊接缺陷的产生，减少和减缓了焊接接头的腐蚀；同时本发明设计的焊接工艺还加强了焊接接头的拉伸性能、弯曲性能、焊缝坚固程度以及热影响区的抗冲击能力和焊接接头的耐硫酸腐蚀性能。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述，步骤（1）中手工电弧焊条直径为2.5-5.0mm，熔敷金属抗拉强度大于450MPa；步骤（3）中熔敷金属化学成分及其重量百分比为：C：0.05-0.09%，Mn：0.48-0.82%，Si：0.25-0.40%，S：≤0.02%，P：≤0.02%，Cr：0.70-0.92%，Mo：≤0.01%，Sb：0.04-0.0.07%，余量为Fe及不可避免杂质；且步骤（3）中坡口角度为50-70°，根部不留钝边，坡口装配间隙为2-3mm。

进一步的，

手工电弧焊条直径为2.5mm时，焊接电流为60-100A，焊接速度为9-15cm/min，焊接热输入量6-12kJ/cm；手工电弧焊条直径为2.5-3.2mm时，焊接电流为60-140A，焊接速度为9-15cm/min，焊接热输入量6-15kJ/cm；手工电弧焊条直径为3.2-5.0mm时，焊接电流为120-180A，焊接速度为12-18cm/min，焊接热输入量10-18kJ/cm。

本发明的有益效果是：