[发明专利]一种双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢异种钢的焊接方法

说明书

本发明公开了一种双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢异种钢的焊接方法，方法包括以下步骤：机加工坡口、坡口组队、定位焊接、打底焊接、填充焊接、反面清根、封底焊接和盖面焊接；方法采用CO₂药芯焊丝气体保护焊进行焊接，并采用多层多道焊接，焊接过程中彻底清除每道之间的焊渣和氧化物。通过坡口角度及接头形式设计、选用合理的焊接材料，有效避免了焊接母材对焊缝组织的稀释，使得靠近超级奥氏体904L一侧尽量产生较多的奥氏体组织，提高抗腐蚀性。另外通过选用合理的焊接材料，使焊缝接头能够具有足够的Cr、Ni、Mo等抗腐蚀性和细化晶粒的元素，降低焊接成本。

技术领域

本发明涉及焊接技术，尤其涉及船用脱硫塔构件制造，具体涉及一种双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢异种钢的焊接方法。

背景技术

随着IMO、欧盟及美国等国家和国际组织严格的污染物排放标准实施期限的日益临近，世界各大船用发动机生产厂家及船舶减污设备生产厂家，纷纷开展船舶尾气脱硫装置的研制，以期在满足污染物排放限制的情况下，减少船舶燃油费用和运营成本。

脱硫装置EGCS的使用环境中充满了高浓度碱液NaoH，柴油器尾气的温度一般在200℃以上，在这种高温高碱度的环境下，对脱硫塔的材质提出了极高的要求。目前脱硫塔的材料主要为双相不锈钢SS2205、超级奥氏体不锈钢904L、镍铬钼合金254SMo等材质。在原材料成本方面，双相不锈钢SS2205单价最低，超级奥氏体不锈钢904L次之，镍铬钼合金254SMo价格最高。虽然双相不锈钢SS2205的单价较低，但在设计过程中必须增加厚度才能达到904L或254SMo的抗腐蚀性，综合成本反而偏高。为了节约制造成本，在设计上采用混合材质，以达到使用强度、抗腐蚀性的平衡。其中双相不锈钢SS2205和超级奥氏体不锈钢904L是主要的结构材质，双不锈钢SS2205的强度是普通奥氏体不锈钢316L的2倍左右，同时具有良好的抗腐蚀性。超级奥氏体不锈钢904L具有优异的高温抗腐蚀性，因此主要应用在脱硫塔进气口和洗涤液收集部位。但由于双相不锈钢SS2205和超级奥氏体不锈钢904L具有不同的组织和化学成分，在实际焊接中具有很大的难度。在船用脱硫装置领域，目前并没有特别成熟的针对SS2205和904L两种材料之间的焊接方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢异种钢的焊接方法，其能解决上述问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢异种钢的焊接方法，方法包括以下步骤：

1)对双相不锈钢SS2205和超级奥氏体不锈钢904L进行坡口加工，坡口加工采用机械方式。SS2205一侧的坡口角度为45°，904L一侧的坡口角度为15°，二者组成60°坡口。

2)根据焊缝接头形式，对二者进行组对，二者间的根部间隙为3-4mm。

3)定位焊接。

4)打底焊接。

5)填充焊接。

6)反面清根

7)封底焊接。

8)盖面焊接。

优选的，采用CO₂气体保护焊(FCAW)进行焊接。

优选的，焊接方法采用多层多道焊接，焊接过程中彻底清除每道之间的焊渣和氧化物。

优选的，焊接的道间温度不超过100℃。

优选的，上述异种钢的焊接方法形成的焊件应在船用脱硫塔装置(EGCS)的焊接制作。