[发明专利]一种超高强度沉淀硬化不锈钢的焊接工艺

说明书

本发明公开了一种超高强度沉淀硬化不锈钢的焊接工艺，属于化工机械领域。针对现有技术中不锈钢强度较低、焊接质量较差的问题，本发明提供了一种超高强度沉淀硬化不锈钢的焊接工艺，它包括对焊接的不锈钢母材进行指标分析并选择焊接方法；接头坡口的设计；焊前清理准备工作；依据焊缝的性能是否要求与母材性能相匹配对应选择焊接材料；对不锈钢母材进行固溶处理，在不锈钢母材呈固溶状态下进行焊接；焊后对不锈钢母材进行热处理。本发明通过对不锈钢进行固溶处理，在不锈钢呈固溶状态下进行焊接，使焊接过程顺利，焊接质量稳定，减少焊接热裂纹出现；且焊接完成后进行热处理，使得不锈钢抗拉强度提高至1100MPa以上，不锈钢具有较高的强度、韧性与塑性。

技术领域

本发明属于化工机械领域，更具体地说，涉及一种超高强度沉淀硬化不锈钢的焊接工艺。

背景技术

在压力容器制造领域，特别是大型化工厂及合成氨工业经常使用不锈钢制容器，由于不锈钢强度高，具有良好的耐蚀性被广泛使用。目前常用的不锈钢分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢及马氏体不锈钢。在化工行业中，由于产品的使用温度提高，需要用能耐热的高强度不锈钢来代替，高强度钢的抗拉强度至少要达到1100Mpa以上。奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的耐蚀性能比较好，但不能通过热处理调整强度，不适合做强度要求高的产品。马氏体不锈钢虽然能通过热处理方法调整其性能，可以获得较高的机械强度，但耐蚀性较差，在应用上受到一定限制。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201510689056.7，公开日为2015年12月16日，该专利公开了一种高强度耐磨无磁不锈钢及其制备方法，通过在高强度耐磨无磁不锈钢熔炼后还需进行热处理，其热处理工艺为：将熔炼好的高强度耐磨无磁不锈钢进行固溶处理，即将高强度耐磨无磁不锈钢放入热处理炉中加热至1000℃～1050℃，升温速率为100℃/h，保温5～6h，然后水淬至室温、高强度耐磨无磁不锈钢固溶处理结束后，进行稳定化处理，即将固溶处理后的高强度耐磨无磁不锈钢加热至850℃～870℃，升温速率为90℃/h，保温4～5h，然后空冷却至室温，结束。该专利的不足之处在于：该申请采用的热处理方式较为常规，没有办法保证具有高强度的不锈钢同时具有较好的塑性与韧性。

又如中国专利申请号CN201811366214.5，公开日为2019年3月29日，该专利公开了一种不锈钢310S焊接工艺，包括以下步骤：步骤S1：获取两块不锈钢310S试板，并对试板进行焊前处理，去除试板表面氧化层；步骤S2：对所述试板开设焊接坡口，并预留焊接钝边；步骤S3：采用手工钨极氩弧焊方式对两块试板进行逐层焊接，层间温度≦100，氩气流量为8-12L/min，并且，第一层焊接的焊接电流为28-32A，焊接速度为4.5-5.5cm/min，其他层焊接的焊接电流为43-47A，焊接速度为5.5-6.5cm/min。本申请所提供的不锈钢310S焊接工艺，通过手工钨极氩弧焊的方式焊接，减少了焊接热裂纹现象，可确保焊接质量，有效降低焊接成本和焊工劳动强度，便于推广使用。该专利的不足之处在于：采取纯手工钨极氩弧焊的方式效率低，且该申请主要目的是为了减少焊接热裂纹，对于不锈钢的强度、塑性及韧性并无过多介绍。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中不锈钢强度较低、焊接质量较差的问题，本发明提供了一种超高强度沉淀硬化不锈钢的焊接工艺。本发明通过对不锈钢进行固溶处理，在不锈钢呈固溶状态下进行焊接，使得焊接过程顺利，焊接质量稳定，减少焊接热裂纹出现；且焊接完成后进行热处理，使得不锈钢抗拉强度提高至1100MPa以上，整体的不锈钢具有较高的强度、韧性与塑性。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种超高强度沉淀硬化不锈钢的焊接工艺，包括如下步骤：

(1)对焊接的不锈钢母材进行化学与机械方面的指标分析并选择焊接方法；

(2)接头坡口的设计；