[发明专利]一种用于低合金钢与奥氏体不锈钢的异种钢焊接方法

说明书

本发明公开了一种用于低合金钢与奥氏体不锈钢的异种钢焊接方法，本发明的特点要点是：在选取低合金钢试板与奥氏体不锈钢试板，将焊接端加工坡面→将两件试板组对形成V形槽→钨极氩弧焊打底焊第一层→焊条电弧焊焊接第二第三层→焊条电弧焊在低合金钢板的坡面上堆焊一层→埋弧焊将V形槽填满，从而得到异种钢焊接完成品。通过该方法制得的低合金钢与奥氏体不锈钢的试件，力学性能合格，宏观金相没有可见焊接缺陷，满足产品对焊接性能的要求，可在产品焊接中应用。本发明的有益效果是，钨极氩弧焊打底降低了对焊工操作技能单面焊双面成形的难度，可避免背面清根这一过程；直接在组对后的低合金侧坡口面上堆焊隔离层，不需要堆焊后对堆焊面的打磨，节约了焊材，降低了成本，节省了人力，保护了环境；应用了埋弧焊，提高了生产效率，尤其适合厚板焊接；用异种钢常规焊材打底和堆焊，用不锈钢常规同种钢焊材埋弧焊，有效的控制了焊接成本。

技术领域

本发明涉及异种钢焊接技术领域，具体说就是一种用于低合金钢与奥氏体不锈钢的异种钢焊接方法。

背景技术

用埋弧焊直接焊接异种钢历来是实体焊接界(如容器制造)的难题，纵观各制造厂没有实际应用，多见工厂实践应用中焊接失败的事实，也偶见有相关资料(论文)的成功报道。在压力容器制造业，即使焊接工艺评定合格，也没人敢在产品上应用。异种钢焊接一直都是采用钨极氩弧焊，焊条电弧焊，熔化极气体保护焊，没有用埋弧焊的。异种钢埋弧焊即使焊接工艺评定通过了，在产品上应用的时候还是会出问题，如在实用中看到，换热器壳程筒体和管板直接采用埋弧焊焊接，结果，整条焊缝中心开裂。因此，异种钢焊接不能直接采用埋弧焊，因为不易控制焊接的开裂程度。

由于埋弧焊电流参数大，熔合比大，填充金属被稀释的程度高，焊缝金属不可避免的产生马氏体脆硬组织，这是埋弧焊的固有特性，靠控制焊接工艺参数也不可能完全避免，靠选用合金含量更高的焊材如镍基合金焊材控制稀释率是不经济的。要想将埋弧焊应用于异种钢焊接来提高焊接效率需要变通，即在低合金钢侧用其它的低稀释率的焊接方法预堆边，即做隔离过渡层，一般情况下需要对隔离过渡层再加工成标准的坡口形式，保证与不锈钢焊件的组对精度。这种焊接方式在容器的异种钢焊接上得到普遍应用，焊接质量可靠，尤其适用于厚板对接焊缝的焊接。

专利授权公开号为CN 101214573 B公开了一种中温厚壁WB36(珠光体耐热钢)和1Cr18Ni9Ti(奥氏体不锈钢)异种钢焊接工艺，其步骤包括：①用A307焊条在WB36钢侧先预堆边三层作隔离层，焊后进行消氢处理；②打磨堆焊层表面至8mm，然后与1Cr18Ni9Ti组成对接接头；③用A307或A137焊条电弧焊填充焊完。

专利申请公开号为CN 108247186 A公开了一种SUS316L奥氏体不锈钢与Weldox700E低合金调质钢异种钢焊接的焊接方法，其步骤包括：①用E309MoL-17焊条在Weldox700E钢侧先预堆边一层作隔离层；②机加堆焊层后与SUS316L组成对接接头；③用A022焊条电弧焊填充焊完。

专利申请公开号为CN 108247186 A公开了一种用于珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢的异种钢焊接方法，其步骤包括：①用ENiCrFe-3焊条在珠光体耐热钢侧堆焊；②打磨堆焊层表面，然后与奥氏体不锈钢组成对接接头形式，用ERNiCr-3焊丝进行钨极氩弧焊打底；③用ENiCrFe-3焊条电弧焊填充焊完；④焊后热处理。

专利授权公开号为CN 105127562 B公开了一种不锈钢复合板与奥氏体不锈钢间焊接接头的焊接方法，其步骤包括：①用ENiCrMo-3焊条在不锈钢复合板的14Cr1MoR铬钼耐热钢部位先预堆边三层作隔离层，堆焊后进行消应力退火热处理；②打磨退火后复合板侧的堆焊层成坡口，然后与奥氏体不锈钢组成对接接头形式；③用ERNiCrMo-3焊丝进行钨极氩弧焊打底，用ENiCrMo-3焊条电弧焊填充焊完。

以上四项发明专利申请中，存在如下问题：①先堆焊预堆边过渡层，然后打磨，工作量大，浪费焊材；②用焊条电弧焊填充和罩面焊接效率低，不适用于厚板焊接；③用镍基合金作焊材，成本高。

发明内容