[发明专利]一种不锈钢复合镍材焊接工艺

说明书

本发明公开了一种不锈钢复合镍材焊接工艺，其特征在于：步骤为：(1)坡口加工：试件采用双面坡口，外口采用V形坡口，里口采用U形坡口；(2)坡口清理及检查：先将母材坡口及两侧20mm范围内的杂质污物彻底清理，并对坡口进行检查；(3)基层打底层焊接：采用氩弧焊丝进行氩弧焊打底焊接，单面焊双面成型，避免背面清根；(4)基层外口填充、盖面层焊接：采用焊丝埋弧焊工艺进行焊接，焊后对焊缝进行100％渗透及100％射线检测；(5)复层过渡层焊接：基层检测合格后，过渡层采用氩弧焊丝进行焊接，对过渡层做100％渗透检测；(6)复层耐蚀层焊接：过渡层检测合格后，耐蚀层采用3×3mm板材作为氩弧焊丝进行焊接，焊后做100％渗透检测。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种不锈钢复合镍材焊接工艺。

背景技术

四氯乙烯项目设备反应器母材材质为S30409复合NO2201(δ32+8mm)，设备内工作温度高达585℃，介质为CHCL3、CCL4、C2CL4、CL2、HCL等及重组分。该介质遇水腐蚀性较强，对母材的耐蚀性要求较高，普通不锈钢无法满足腐蚀要求。

纯镍具有优异的耐蚀性能，良好的力学性能，高的耐热性以及特殊的电、磁和热膨胀性能，尤其是在高温下能保持优良的热稳定性和热强度，因此，它们可以在高温氧化性气氛或燃气条件下长时期工作。目前纯镍及镍基合金已在燃气涡轮机、喷气发动机、核反应堆的换热器、压力容器及各种反应塔的制造中获得了广泛应用。

NO2201是镍材的一种，价格较高，为降低设备制造成本，常将其作为耐蚀层与价格较低的碳钢或不锈钢板制作成为复合板，焊接工艺必须采取措施确保焊缝及热影响区抗腐蚀性能下降最小。目前国内复合板NO2201复层均采用手工焊条电弧焊或氩弧焊工艺，该工艺存在的问题为：一是NO2201中含有Fe、Cu、Mn、Ni等元素，这些元素在采用手工焊条电弧焊工艺焊接过程中，很容易与母材中的化学成分结合形成大量有害烟尘，并进入工人的呼吸道系统，尤其是Cu、Mn、Ni形成的烟尘很容易引起哮喘，长期吸入会引起尘肺病，甚至致癌，尽管在焊接车间加装通风装置也能从一定程度上减小烟尘对工人的伤害，但这种方法只能治标，不能从根本上解决而问题；二是钨极氩弧焊焊接采用焊丝ERNi-1，其焊丝中Ni的含量不低于93％，与母材中Ni的含量不低于99％偏差较大；存在降低复层焊缝金属中Ni的含量的可能性，进而降低焊缝金属的耐蚀性能；三是纯镍流动性差、焊缝熔深浅，易在焊缝根部产生未焊透、未熔合等缺陷，影响焊接质量。

发明内容

本发明主要是解决现有技术存在的问题，提供一种不锈钢复合镍材焊接工艺，该工艺坡口采用双面坡口，外口采用V形坡口，减少了基层焊缝金属的填充面积，降低了焊材用量，降低了制作成本；里口采用U形坡口，保证了过渡层根部焊缝宽度，避免因流动性差、焊缝熔深浅产生未熔合、未焊透等焊接缺陷，保证了焊接质量,复层焊接采用镍板作为填充焊丝，有效保证了熔敷金属的耐蚀性能。

为实现以上目的，本发明采用下述技术方案：

一种不锈钢复合镍材焊接工艺，包括如下步骤：

(1)坡口加工：试件采用双面坡口，外口采用V形坡口，里口采用U形坡口。

(2)坡口清理及检查：先将母材坡口及两侧20mm范围内的杂质污物彻底清理，并对坡口进行检查，坡口表面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷。

(3)基层打底层焊接：采用氩弧焊丝进行氩弧焊打底焊接，单面焊双面成型，避免背面清根。

(4)基层外口填充、盖面层焊接：采用焊丝埋弧焊工艺进行焊接，焊后对焊缝进行100％渗透检测，符合NB/T47013.5-2015中Ⅰ级合格；及进行100％射线检测，符合 NB/T47013.2-2015中Ⅱ级合格。

(5)复层过渡层焊接：基层检测合格后，过渡层采用氩弧焊丝进行焊接，对过渡层做100％渗透检测，检符合NB/T47013.5-2015中Ⅰ级合格。