[发明专利]超级双相不锈钢异种高合金材料的焊接工艺

说明书

本发明提供了一种超级双相不锈钢异种高合金材料的焊接工艺，其适用于异种高合金材料的焊接，焊接工艺包括加工坡口、背部保护以及工件焊接。在对工件进行焊接时，该焊接工艺通过高纯氮或者98％氩气+2％氮气的混合气体或者98％氩气+3％氮气的混合气体作为背部保护气体，以控制最大氧气含量不超过100ppm，结合焊接过程中控制焊接线能量不超过15KJ/cm的设定，可以有效地减少焊接过程中超级双相不锈钢焊接时形成二次相的几率，避免因后道焊接线能量过大而造成前道焊缝中铁素体转变成二次奥氏体的情况，降低二次奥氏体对焊缝耐腐蚀性的影响，提高焊缝处的抗腐蚀性，保证工件焊接的整体结构强度。

技术领域

本发明涉及一种超级双相不锈钢异种高合金材料的焊接工艺，特别涉及一种超级双相钢异种高合金材料的焊接工艺，可适用于炼油设备、石油化工设备、管道、相关动力装置，以及处于海水等腐蚀环境中设备的焊接。

背景技术

超级双相不锈钢是指PREN40，含25％Cr和高钼(3.5％)，高氮(0.22％-0.30％)的双相钢。目前，主要牌号有UNS S32550、S32750和S32760。

超级双相不锈钢因具有优良的力学性能和耐腐蚀性能而在海洋工程和船舶行业中得到了大量的应用。但是，在实际使用过程中，会存在异种合金材料的焊接，如存在S32750与S32760的焊接接头，由于S32750与S32760化学成分、力学性能不同，如S32750与S32760异种合金的材料的焊缝容易被腐蚀，从而出现失效的情况。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的超级双相不锈钢异种高合金材料的焊接，异种合金的材料在焊接时，焊缝容易被腐蚀而出现失效的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种超级双相不锈钢异种高合金材料的焊接工艺，所述焊接工艺适用于异种高合金材料的焊接，所述焊接工艺包括如下步骤：加工坡口，在工件焊缝处设置坡口；背部保护，在工件上开设进气口和排气口，并向进气口中通入高纯氮或者98％氩气+2％氮气的混合气体或者98％氩气+3％氮气的混合气体作为背部保护气体，以使测定最大氧气含量不超过100ppm；工件焊接，采用钨极氩弧焊，采用98％氩气+2％氮气的混合气体或者97％氩气+3％氮气的混合气体作为保护气体，焊接线能量不超过15KJ/cm。

可选地，所述工件焊接的步骤包括打底焊接，所述打底焊接的焊接电流为60A-120A，焊接电压为8V-14V，最大线能量不超过15KJ/cm。

可选地，所述工件焊接的步骤还包括第二道焊接，所述第二道焊接在所述打底焊接之后进行，所述第二道焊接的焊接电流为70A-150A，焊接电压为8V-14V，最大线能量为12KJ/cm。

可选地，所述工件焊接的步骤还包括填充盖面焊接，所述填充盖面焊接在所述第二道焊接之后进行，所述填充盖面焊接的焊接电流为60A-150A，焊接电压为8V-14V，最大线能量为15KJ/cm。

可选地，所述工件焊接的步骤中还包括测定层间温度，并控制所述层间温度为10℃-150℃。

可选地，所述工件焊接的步骤中采用ER2594双相不锈钢焊丝作为填充材料。

可选地，在所述加工坡口的步骤中，所述坡口的为V形坡口，所述坡口的单边角度为25°-35°，所述坡口的钝边为1mm-2mm。

可选地，完成所述加工坡口的步骤后，在进行所述背部保护的步骤之前，先清洁并打磨坡口及焊缝周围50mm范围内的区域。

可选地，在进行工件焊接的步骤前，先将待焊接的工件采用搭桥方式进行定位，焊缝间隙为2mm-4mm；焊接前先将焊缝坡口采用胶带缠绕。