304L超低碳不锈钢焊接工艺及操作

1、304L超低碳不锈钢焊接工艺及操 作304L超低碳不锈钢焊接标准及工艺焊接标准：1材料要求：304L是由日本进口的含C < 0. 035%超低碳不锈钢（相当于国内00CR18Nil0）管材存放应按规定摆置-所用焊丝，焊条必须有质量证明或材质合格证。2机具要求：焊接设备使用直流手弧焊机焊工所用焊丝筒，焊条保温桶，不锈钢刨锤，不锈钢丝刷.检测设备：超声波焊缝检测仪焊条直径选用3. 2和4. 0两种，焊接电流80-110A, 110-150A3作业条件焊工必须持有项目材质合格证能满足施焊要求.针对超低碳不锈钢管焊接过程中的焊缝根部氧化，表面缺陷的产生以及焊接变形等问题，为保证工程焊接质量制定了

2、严格的焊接工艺要求；4环境条件施焊前应确认环境符合下列条件在现场预制，现场安装温度在0摄氏度以上方可进行 焊接工艺1工序焊接施工程序如下坡口要求焊前应采用等离子下料兼打30°破口对质量要求：组对时内壁错边量应V 0.5mm组对前将坡口两侧20mm范围内油污赃物清理干净（用不锈钢刷）焊接方法：所有焊口采用鸨极氤弧焊封底，手工电弧焊盖面.所有接口焊缝采用根部全焊透性焊接-点焊点焊方式为焊口非焊透点焊。焊接方法：奥氏体不锈钢焊接工艺如下：一 1焊接方法可采用焊条电弧焊、熔化极气体保护焊。氧弧焊2、下料和坡口加工可采用机械加工和等离子弧，不能 用火焰切割机。3、电源采用直流反接。4、根据材料

3、选用合适的焊接方法和焊条，且对于钛钙型焊条烘干温度150-200度，保温1-2小时，对于碱性焊条烘干温度 300度,保温2小时。二、1、焊前：坡口及其附近必须清理干净，对于有油污不可以用钢 丝刷和 砂轮清理，用丙酮和或酒精进行清理。2、坡口加工或下料采用机械加工或炭弧气刨。3、在搬用、坡口的制备、装配个过程，应避免损伤钢 材的表面。三、焊接工艺：1、应采用快速焊、多道焊；焊接电流不易过大，焊接时尽 量采 用平焊位置，焊条最好不做摆动或稍做摆动；且焊接过程中，应严格控制 层间温度，待上一层焊道冷到60度以下在焊下一道焊道。2、焊条角度应正确，运条要稳，电弧不宜太长，与腐蚀介质接 触的焊道应最后施

4、焊。3、在条件允许的时候，应采用强制冷却的方式冷却焊道。四、焊后：焊缝必须进行酸化和钝化处理。焊接材料：不锈钢A002焊条，焊丝，焊条直径：3. 2和4.0焊接电流(A) 80-110A,110-150A焊接电压(V) 焊接速度3. 5焊缝返修3. 5.1焊缝返修应由持证焊工或有相应合格焊工担任3 5 2返修前应根据片位分析缺陷性质，缺陷长度，宽度，确认缺陷位置3. 5. 3消除缺陷方法采用砂轮机机磨削，根部返修部位进行坡口修理.3 - 54返修的焊接工艺与正式焊接相同.3. 5. 5焊缝返修的管理程度执行压力管道质量保证书手册中的规JE.3.6颜色检查：根部焊接完毕，浅色到淡蓝色表明焊缝充氨

5、保护不好，以被氧化，银白色表示保护良好.4,结论：超低碳不锈钢槽体及管道焊接施工中，必须严格执行工艺要求，认真施焊,确保焊口一次合格率98. 6%以上，肉眼观察无缩孔。引用：一、奥氏体不锈钢的焊接特点：1、容易出现热裂纹。防止措施：（1）尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3-5%以下。因为铁素 体能大量溶解有害的S、P杂质。（2）尽量选用碱性药皮的优质焊条，以限制焊缝金属中S、 P、C等的含量。2、晶间腐蚀：根据贫铭理论，焊缝和热影响区在加热到450-850C敏化温度区时在晶界 上析出碳化铝，造成贫铭的晶界，不足以抵抗腐蚀的程度。防止措施：（1）采用低碳或超低碳的焊材，如A002等;

6、采用含钛、铝等稳定化元素的焊条，如A137、A132等。（2）由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素，使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织，（铁素体一般控制在4-12%） o （ 3）减少焊接熔池 过热，选用较小的焊接电流和较快的焊接速度，加快冷却速度。（4）对耐晶间腐蚀性能要 求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理3、应力腐蚀开裂：应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产 生 的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式， 表现为无塑性变形的脆性破坏。应力腐蚀开裂防止措施：（1）合理制定成形加工和组装工艺，尽可能减小冷作变形度， 避免强

7、制组装，防止组装过程中造成各种伤痕（各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂 源，易造成腐蚀坑）。（2）合理选择焊材：焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组 织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等；（3）采取合适的焊接工艺：保证焊缝成形良好，不产生任何 应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等；采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力水平；（4）消除 应力处理：焊后热处理，如焊后完全退火或退火；在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷 丸 等。（5）生产管理措施：介质中杂质的控制，如液氨介质中的02、N2、H20等；液化石油气中 的H2S;氯化物溶液中的02、Fe3+、Cr6+等；防蚀处理：如涂层、衬里或阴极保护 等；

8、添加缓蚀 剂。4、 焊缝金属的低温脆化：对于奥氏体不锈钢焊接接头，在低温使用时，焊缝金属的塑韧 性是关键问题。此时，焊缝组织中的铁素体的存在总是恶化低温韧性。防止措施:通过选用纯奥氏体焊材和调整焊接工艺获得单一的奥氏体焊缝。5、 焊接接头的厅相脆化:焊件在经受一定时间的高温加热后会在焊缝中析出一种脆 性的相，导致整个接头脆化，塑性和韧性显著下降。相的析出温度范围650-850C。在高温 加热过程中，。相主要由铁素体转变而成。加热时间越长，。相析出越多。防止措施：（1）限制焊缝金属中的铁素体含量（小于15%）;采用超合金化焊接材料，即高银 焊材。（2）采用小规范，以减小焊缝金属在高温下的停留时间

9、；（3）对已析出的。相在条件允 许时进行固溶处理，使。相溶入奥氏体。二、奥氏体不锈钢的焊条选用要点：不锈钢主要用于耐腐蚀，但也用作耐热钢和低温钢。因此，在焊接不锈钢时，焊条的性能 必须与不锈钢的用途相符。不锈钢焊条必须根据母材和工作条件（包括工作温度和接触介质等）来选用。1、一般来说，焊条的选用可参照母材的材质，选用与母材成分相同或相近的焊条。 如:A102 对应 0Crl9Ni9;A137 对应 lCrl8Ni9Ti 。2、由于碳含量对不锈钢的抗腐蚀性能有很大的影响，因此，一般选用熔敷金属含碳量不高于母材的不锈钢焊条。如 316L必须选用A022焊条。3、 奥氏体不锈钢的焊缝金属应保证力学性

10、能。可通过焊接工艺评定进行验证。4、 对于在高温工作的耐热不锈钢（奥氏体耐热钢），所选用的焊条主要应能满足焊缝金属 的抗热裂性能和焊接接头的高温性能。对Cr/Ni '的奥氏体耐热钢，如lCrl8Ni9Ti等，一般均采用奥氏体-铁素体不锈钢焊 条, 以焊缝金属中含2-5%铁素体为宜。铁素体含量过低时，焊缝金属抗裂性差；若过高，则在高 温长期使用或热处理时易形成。脆化相，造成裂纹。如A002、A102、A137o在某些特殊的应用场合,可能要求采用全奥氏体的焊缝金属时，可采用比如A402、A407焊条等。对Cr/Ni<l的稳定型奥氏体耐热钢,如Crl6Ni25Mo6等，一般应在保证焊缝

11、金属具 有与 母材化学成分大致相近的同时，增加焊缝金属中Mo、W、Mn等元素的含量，使得在保证焊缝 金属热强性的同时，提高焊缝的抗裂性。如采用A502、A507o5、对于在各种腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢 ，则应按介质和工作温度来选择焊条，并 保证其耐腐蚀性能（做焊接接头的腐蚀性能试验）o（1）对于工作温度在300c以上、有较强腐蚀性的介质，须采用含有Ti或Nb稳定化元 素或超低碳不锈钢焊条。如 A137或A002等。（2）对于含有稀硫酸或盐酸的介质，常选用含Mo或含M。和Cu的不锈钢焊条如:A032、 A052 等。（3）工作，腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的设备，方可采用不含Ti或Nb的不锈钢焊

12、条。为保证焊缝金属的耐应力腐蚀能力，采用超合金化的焊材，即焊缝金属中的耐蚀合金元素（Ct、Mo、Ni等）含量高于母材。如采用00Crl8Nil2M02类型的焊接材料（如A022）焊接 00Crl9Nil0 焊件。6、对于在低温条件下工作的奥氏体不锈钢，应保证焊接接头在使用温度的低温冲击韧性, 故采用纯奥氏体焊条。如A402、A407o7、也可选用馍基合金焊条。如采用Mo达9%的馍基焊材焊接Mo6型超级奥氏体不锈钢。8、 焊条药皮类型的选择：（1） 由于双相奥氏体钢焊缝金属本身含有一定量的铁素体，具有良好的塑性和韧性，从焊缝金属抗裂性角度进行比较，碱性药皮与钛钙型药皮焊条的差别不像碳钢焊条那样显

13、 著。因此在实际应用中，从焊接工艺性能方面着眼较多，大都采用药皮类型代号为17或16 的焊条（如 A102A、A102、A132 等）。（2） 只有在结构刚性很大或焊缝金属抗裂性较差（如某些马氏体铭不锈钢、纯奥氏体 组织的铝馍不锈钢等）时，才考虑选用药皮代号为15的碱性药皮不锈钢焊条（如A107、 A407 等）。综上所述，奥氏体不锈钢的焊接是有其独特特点的，奥氏体不锈钢的焊接时焊条选用尤其值得注意，只有这样才能达到针对不同材料实施不同的焊接方法和不同材料的焊条不锈钢焊条必须根据母材和工作条件（包括工作温度和接触介质等）来选用。这样才有可能能 达到所预期的焊接质量。304L不锈钢板304L不锈

14、钢是一种通用性的不锈钢材料。304L不锈钢牌号：00Crl9Nil0 （ 0Crl8Nil0 ）,【无锡宝太不锈钢有限公司】分析304L不锈钢化学化学成分%C : < 0. 07 ,Si : <1.0 ,Mn : < 2. 0 ,Cr : 17. 0 -19. 0 ,Ni : 8. 0 -11.0 ,S : < 0. 03 ,P : < 0. 035o304L不锈钢的力学性能：屈服强度（N/mm2 ） > 205抗拉强度> 520延伸率（%） > 40硬度 HB < 187 HRBS 90 HV < 200密度 7. 93 g -cm

15、-3比热 c （20 ° C ） 0. 502 J （g C） -1热导率入/W （m-C ） -1 （在下列温度/C ）20 100 500 12. 1 16. 3 21.4 线胀系数a / （10-6/ C ）（在下列温度间/ C ） 20 100 20 200 20 300 20 400 16. 0 16. 8 17. 5 18. 1 电阻率 0. 73 mm2 m -1 熔点 1398 1420 ° C 304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀 和成型性）的设备和机件。301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各

16、种场合。302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。302B是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热锻的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。304L是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢 在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。304N是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。305和384不锈钢含有较高的银，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场 合。308不锈钢用于制作焊条。309、310、314及330不锈钢的银、铭含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310