CN111266709A - 一种提高304ln奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,采用双面钨极氩弧焊双面填丝进行打底焊接,焊丝采用φ2.0mm的ER385,采用埋弧焊进行填充盖面焊接,焊丝采用φ3.2~4.0mm的ER317L Mod,其中埋弧焊丝型号为ER317L改良型,提高了Mn和Ni含量的下限和上限,为全奥氏体焊丝。坡口采用双面对称V‑V组合型坡口或是双面对称单V‑单V组合型坡口,减小坡口角度。焊接过程中控制道间温度在80℃以下,氩弧焊保护气体采Ar+1~3%N2。采用以上工艺可以使焊接接头热处理后‑196℃冲击功由原来的十几焦提高到50J以上。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域,涉及一种不锈钢焊接技术,具体涉及一种提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法。
背景技术
304LN奥氏体不锈钢具有较高的强度及优良的超低温韧性和塑形,由于碳含量低,具有优良的耐腐蚀性。与304L相比,加入了0.1~0.16%的N,提高了强度,特别是在低温环境下,更重要的是增加了耐点蚀和耐隙缝腐蚀能力。304LN于2015年首次被列入国家标准(GB/T4237-2015和GB/T 3280-2015),牌号为022Cr19Ni10N,304LN常常被用做核级超低温用钢,使用温度通常为-196~-183℃,最低可达-269℃。
按照化学元素匹配原则,用于焊接304LN的焊材中应含有少量N,与304L相匹配的焊材型号为308L,理所当然的与304LN配套的焊材型号应为308LN(与308L相比添加了少量N),然而在国家不锈钢焊材标准(GB/T 983、GB/T 29713、GB/T17853等)中没有类似型号。目前,国内对于304LN的焊接选用的是常规308L焊材或是镍基焊材,例如,沈子豪,李扬,刘奎周等人的论文《深冷处理对304LN不锈钢板焊接接头组织和力学性能的影响》中对于304LN采用ER308L焊丝进行焊接,郭宝超,薛松,米大为等人的论文《304LN不锈钢与Inconel690合金厚板光纤激光超窄间隙焊接的研究》中采用镍基焊材ER NiCrFe-7A焊丝进行焊接304LN。镍基焊材熔敷金属具有较高的抗拉强度及良好的超低温韧性,但是价格昂贵,经济性差,同时对于304LN来说属于高匹配的填充材料,母材与焊缝之间会形成“电池腐蚀”效应,对母材造成一定程度的腐蚀。308L焊材熔敷金属抗拉强度一般为530~580MPa,304LN由于加入了少量N,抗拉强度一般为570~610MPa,按照抗拉强度匹配原则,308L焊材在强度上并不匹配,但国内标准规定304LN焊接接头抗拉强度在515MPa以上即合格,因此目前国内仍然采用308L焊材焊接304LN。
埋弧焊由于焊缝成型好,焊接缺陷少、效率高,广泛应用于304LN压力容器、超低温设备结构件的焊接上。常规的308L焊丝及配套焊剂熔敷金属-196℃冲击功平均为33J左右,能够满足一般民用产品的使用要求。然而对于一些高、精、尖项目或军工产品,要求焊接接头-196℃低温冲击功到达50J以上甚至更高,采用常规的埋弧焊工艺无法达到要求。同时对于中厚板,为保证结构稳定性,一般采用焊后热处理消除残余应力,而热处理会极大降低焊接接头的超低温韧性,如果采用308L焊丝及配套焊剂和常规焊接工艺,无法提高304LN焊接接头的超低温韧性,满足产品的超低温性能。目前国内对于这方面的研究成果几乎没有,鉴于这一现状,有必要深入研究提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接工艺。
发明内容
本发明在现有埋弧焊焊接工艺基础上针对其不足,提供一种新型304LN埋弧焊焊接工艺,从改变焊接材料和改善焊接工艺方面入手来提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性。
为了解决上述技术问题,本发明采用下列技术方案来实现:
一种提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、坡口制备:对需要焊接的304LN母材采用坡口机制备坡口,对接焊缝采用双面V-V组合型坡口,每侧的V-V组合型坡口均由两个不同坡度的V形坡口叠加而成,T型连接的角焊缝采用双面单V-单V组合型坡口,每侧的单V-单V组合型坡口均由两个不同坡度的单V形坡口叠加而成;
步骤2、采用氧乙炔中性焰对坡口及304LN母材两侧进行快速加热,去除水分;
步骤3、点焊固定,将需要焊接的304LN母材进行组对装配,采用双面钨极氩弧焊双面填丝进行点固焊,点固焊结束后对点固焊端头处进行打磨,消除可能出现的熄弧裂纹;
步骤4、打底焊接,采用双面钨极氩弧焊双面填丝对焊缝进行打底焊接,采用钨极氩弧焊在焊缝两侧坡口根部同时进行填丝焊;
步骤5、填充和盖面焊,采用埋弧焊对经过打底焊的焊缝两侧坡口进行填充焊接和盖面焊接,所述埋弧焊采用全奥氏体焊丝和配套的焊剂,配套的焊剂使用前在300~350℃下烘烤2h。
优选的,步骤1中,各个坡口的参数如下:
所述双面V-V组合型坡口为双面对称型,对于每一面的V-V组合型坡口,大坡口在根部,角度55°~60°,单面高度3-5mm;小坡口在外侧,角度35~40°,单面高度为304LN母材厚度的一半减去大坡口的单面高度;
对于T型连接的双面单V-单V组合型坡口,大坡口在根部,角度50°~55°,单面高度3-5mm,小坡口在外侧,角度40~45°,单面高度为母材厚度的一半减去大坡口的单面高度。
优选的,所述步骤2中,304LN母材加热范围为坡口两侧25mm-40mm范围的母材。
优选的,所述步骤3中,所述需要焊接的304LN母材进行组对间隙为2~4mm,点固焊缝长度为50~100mm。
优选的,所述步骤3中,点固焊结束后采用砂轮机(不锈钢砂轮片)将点固焊端头处进行打磨,消除可能出现的熄弧裂纹。
优选的,所述步骤3中,点固焊的焊接材料、焊接工艺与双面钨极氩弧焊双面填丝打底焊接相同。
优选的,所述步骤4打底焊接过程中,焊缝两侧采用针对同一坡口根部同一时间同一速度焊接(可以采用两名焊工同时操作或者采用两个自动焊接设备设定相同的焊接参数同时操作),双面钨极氩弧焊双面填丝焊接参数如下:焊丝选用φ2.0mm的ER385;钨极直径为2.5mm;保护气体为Ar+1%~3%N2,焊缝正面和背面坡口保护气体流量为15~20L/min;焊缝正面和背面坡口焊接电弧电压为10~12V,焊接电流为90~100A,焊接速度为60~80mm/min,线能量为6.8~12KJ/cm。
优选的,所述步骤4打底焊接过程中,采用摆动焊进行焊接分别填满焊缝两侧根部大坡口。
优选的,所述步骤4打底焊接过程中,当熄弧时,将电弧引至坡口侧,避免在焊缝中间熄弧,防止产生热裂纹。
优选的,所述步骤5中,埋弧焊的焊丝选用昆山京群焊材科技有限公司生产的φ3.2mm或φ4.0mm的ER317L Mod(全奥氏体焊材),焊剂采用配套的GXS-300Q,使用前在300~350℃下烘烤2h,随用随取。
优选的,所述步骤5中,埋弧焊的焊接参数如下:
填充层:φ3.2mm的焊丝焊接电弧电压为28~31V,焊接电流为380~430A,焊接速度为360~500mm/min,线能量为12.8~22.2KJ/cm;φ4.0mm的焊丝焊接电弧电压为29~33V,焊接电流为420~470A,焊接速度为360~560mm/min,线能量为13.1~25.9KJ/cm;
盖面层:φ3.2mm的焊丝焊接电弧电压为28~31V,焊接电流为360~410A,焊接速度为360~500mm/min,线能量为12.1~21.2KJ/cm;φ4.0mm的焊丝焊接电弧电压为29~33V,焊接电流为400~450A,焊接速度为360~560mm/min,线能量为12.4~24.8KJ/cm。
优选的,所述步骤5填充和盖面焊过程中,采用埋弧焊每焊接完一道焊缝,停止焊接,用浸满乙醇的毛巾敷在坡口两侧母材上,降低道间温度至80℃以下再继续焊接。
优选的,所述钨极氩弧焊采用直流正接电源,埋弧焊采用直流反接电源。
具体分析本发明的焊接工艺与传统工艺相比的益处:
埋弧焊一般应用于中厚板的焊接,对接焊缝坡口角度通常为50~70°,角焊缝坡口角度通常为40~55°,采用这种角度进行中厚板焊接,会消耗大量的焊材,同时增加热输入,增加焊接变形与残余应力,降低焊缝的超低温韧性。但对于采用氩弧焊打底的焊接方法来说,根部坡口角度太小会让喷嘴难以伸入根部,导致焊接缺陷的产生。本发明采用的双面V-V组合型坡口或是双面单V型坡口,根部采用的大坡口角度正好便于8#规格以下的喷嘴伸入,埋弧焊为非摆动焊,熔合性好,因此采用小坡口,其角度范围适用于80mm以下的厚板焊接。相对于对接焊缝,角焊缝由于容易产生变形,因此大坡口角度有所减小,而翼板由于没有坡口,容易产生未熔合缺陷,因此小坡口角度有所增加,防止侧边产生未熔合缺陷。
传统工艺由于采用碳弧气刨清根,一般采用非对称X形坡口或非对称K型坡口,坡口间隙为0~2mm,钝边为2~4mm。但采用碳弧气刨的热输入会引起焊接变形,同时也会渗碳,降低耐腐蚀性。本发明采用氩弧焊打底避免了使用碳弧气刨,采用对称的坡口形式,极大减小了焊接变形。由于氩弧焊熔深小,因此钝边为0mm,防止产生未焊透缺陷,为保证根部熔合,坡口间隙为2~4mm最为合理。
产品组对过程中,为使施工方便,一般采用焊条电弧焊进行点固焊,容易产生夹渣缺陷,因此打底焊接前需将点固焊缝打磨去除,而采用双面钨极氩弧焊双面填丝进行点固焊,不仅能保证点固焊缝质量,还能保留点固焊缝。
常规的双面氩弧焊技术为一个焊工填丝焊接,另外一个焊工在背面进行熔融保护,并不填丝,焊缝厚度为3mm左右,而埋弧焊熔深在4mm以上,会焊穿氩弧焊打底焊缝,因此在打底后需要再填充一层氩弧焊焊缝,焊接效率低。采用双面钨极氩弧焊双面填丝,两面焊工在坡口正、背面同时填丝,焊缝厚度可达6mm以上,防止埋弧焊填充焊时焊穿,同时大大提高了效率。由于双面填丝,也将双面对称的根部大坡口同时填满。双面氩弧焊与单面氩弧焊相比,由于双面都有电弧熔融母材,因此热输入大,容易使不锈钢焊缝塑性变差,本发明针对这种情况,选用直径较小的焊丝,较小的焊接参数进行焊接,减小热输入。
ER385焊丝熔敷金属组织为全奥氏体,具有优良的超低温韧性,S、P、Si含量较低,可以最大程度减少焊接过程中的热裂纹,Mo含量在4%以上,可以显著提高熔敷金属抗拉强度。无论是超低温韧性还是强度方面,ER385都优于ER308L,适用于304LN的焊接。标准上没有对ER385氮含量做规定,各个品牌的焊丝其氮含量也有所差别,有的在0.1%以上,有的没有,因此根据焊丝材质证上标明的N含量的多寡,采用1%~3%N2加入保护气体中,使焊缝中融入N,也能补充焊接过程中损伤的N。
ER317L Mod焊丝为ER317L的改良版,提高了Mn和Ni含量的上限与下限,为全奥氏体焊材。高含量的Mn能够有效防止焊接热裂纹的产生,同时增加了焊缝吸收N的能力,高含量的Ni能有效提高焊缝的超低温韧性。ER317L Mod焊丝良好的超低温韧性与较高的抗拉强度适用于304LN的焊接。
与传统工艺相比,本发明的优势在于:
采用新的焊接材料与焊接工艺,能够大幅度提高304LN焊接接头的超低温韧性,焊接接头在热处理后-196℃冲击功能达50J以上,能够满足高、精、尖项目或军工产品使用要求,且焊接接头的抗拉强度、塑性均符合承压设备工艺评定的要求;此外,本发明方法操作过程简单,能够实现具体工程应用,由于改善了焊接工艺,具有良好的经济性,提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例1焊接、热处理后焊缝的微观金相图;
图2为本发明实施例2焊接、热处理后焊缝的微观金相图;
图3为本发明实施例1的坡口示意图;
图4为本发明实施例2的坡口示意图。
图5为本发明实施例3的坡口示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
本发明实施例中的304LN母材为鞍山钢铁集团有限公司生产,其化学成分按重量百分比为:C:0.018%,Si:0.37%,Mn:1.69%,P:0.0247%,S:0.001%,Ni:11.13%,Cr:19.28%,N:0.121%,余量为Fe和其他不可避免的杂质;
本发明实施例1中的氩弧焊丝为伊萨ER385,直径为2.0mm,其化学成分按重量百分比为:C:0.02%,Si:0.46%,Mn:1.3%,P:0.02%,S:0.004%,Ni:24.7%,Cr:20.4%,Mo:4.5%,Cu:1.3%,N:0.06%;
本发明实施例2中的氩弧焊丝为昆山京群ER308L,直径为2.4mm,其化学成分按重量百分比为:C:0.015%,Si:0.56%,Mn:1.99%,P:0.016%,S:0.01%,Ni:9.62%,Cr:20.15%,Cu:0.01%;
本发明实施例3中的氩弧焊丝为伊萨ER385,直径为2.4mm,其化学成分按重量百分比为:C:0.02%,Si:0.4%,Mn:1.6%,P:0.02%,S:0.003%,Ni:25%,Cr:21.2%,Mo:4.6%,Cu:1.5%,N:0.05%;
本发明实施例1和3中的埋弧焊丝为昆山京群GWS-317LM,直径为4.0mm,其化学成分按重量百分比为:C:0.005%,Si:0.07%,Mn:5.01%,P:0.007%,S:0.005%,Ni:17.6%,Cr:18.59%,Mo:3.91%,Cu:0.15%;焊剂为配套的GXS-300Q,其组成按重量百分比为:Cao+Mgo+CaF2+MnO:55.6%,SiO2:13.7%,CaF2:29.6%。
本发明实施例2中的埋弧焊丝为昆山京群GWS-308L,直径为4.0mm,其化学成分按重量百分比为:C:0.013%,Si:0.53%,Mn:1.94%,P:0.016%,S:0.009%,Ni:9.74%,Cr:20.1%,Mo:0.01%,Cu:0.04%;焊剂为配套的GXS-300,其组成按重量百分比为:Cao+Mgo+CaF2+MnO:54.7%,SiO2:13.6%,CaF2:28.7%。
本发明钨极氩弧焊采用奥太ZX7-400STG氩弧手弧二用焊机,埋弧焊机采用奥太MZ-1250。
本发明实施例理化试验标准为NB/T 47014-2011。
实施例1
新的埋弧焊焊接工艺,工艺步骤如下:
(1)焊前准备
将500×150×40mm(2块)304LN奥氏体不锈钢试板采用坡口机制备双面对称V-V组合型坡口,坡口角度如图3所示;使用砂轮机(采用不锈钢砂轮片)对坡口及其两侧20mm范围进行打磨清理干净,去除油污、杂质;采用氧乙炔中性焰对304LN坡口及母材两侧30mm范围进行快速加热,去除水分;将需焊接的二块试板进行组对装配,钝边为0mm,间隙为3mm,采用双面钨极氩弧焊双面填丝进行点固焊,点固焊的焊接材料、焊接工艺与双面钨极氩弧焊双面填丝打底焊接相同。点固焊结束后采用砂轮机(不锈钢砂轮片)将点固焊端头处进行打磨,消除可能出现的熄弧裂纹。
(2)双面钨极氩弧焊双面填丝打底焊接
采用双面钨极氩弧焊双面填丝进行打底焊接,两名焊工针对同一坡口两侧根部采用同一时间同一速度焊接,正面坡口由一名焊工采用填丝焊,与此同时,由另外一名焊工在坡口背面同时进行填丝焊,双面保护的同时双面填丝焊。双面钨极氩弧焊双面填丝焊接参数如下:钨极直径为2.5mm;保护气体为Ar+2%N2,正面和背面坡口保护气体流量为18L/min;正面和背面坡口焊接电弧电压为11V,焊接电流为95A,焊接速度为60~80mm/min,线能量为7.8~10.5KJ/cm;打底焊时两名焊工在正、反两面坡口各焊接一层焊缝,填满根部大坡口,采用摆动焊进行焊接。
(3)埋弧焊填充、盖面焊接
焊剂使用前在300~350℃下烘烤2h,随用随取;埋弧焊的焊接参数如下:填充层:焊接电弧电压为30V,焊接电流为430A,焊接速度为360~560mm/min,线能量为13.8~21.5KJ/cm;盖面层:焊接电弧电压为30V,焊接电流为400A,焊接速度为360~560mm/min,线能量为12.8~20KJ/cm。
(4)焊后热处理
焊后按照NB/T 47013标准进行RT检测,合格。然后进行570℃×1h热处理,消除部分残余应力。
焊接过程中,控制道间温度在80℃以下,钨极氩弧焊采用直流正接电源,埋弧焊采用直流反接电源。
经检测,焊接接头的抗拉强度为589、593MPa,断裂位置为母材,4个侧弯试样完好无裂纹。焊接接头-196℃冲击功分别为:氩弧焊焊缝119J、氩弧焊热影响区168J,埋弧焊焊缝86J、埋弧焊热影响区134J,远远大于50J,满足高、精、尖项目或军工产品对于焊接接头热处理后-196℃冲击功的要求。
实施例2
传统埋弧焊焊接工艺,步骤如下:
(1)焊前准备
将500×150×40mm(2块)304LN奥氏体不锈钢试板采用坡口机制备非对称X形坡口,坡口角度如图4所示;使用砂轮机(采用不锈钢砂轮片)对坡口及其两侧20mm范围进行打磨清理干净,去除油污、杂质;采用氧乙炔中性焰对304LN坡口及母材两侧30mm范围进行快速加热,去除水分;将需焊接的二块试板进行组对装配,钝边为4mm,间隙为0mm,采用E308L-16焊条在试板两端进行点固焊。
(2)焊接
采用埋弧焊进行打底填充盖面焊接,焊接电流400~450A,焊接电压29~33V,焊接速度为360~560mm/min,线能量为12.4~24.8KJ/cm。焊剂在使用前在300~350℃下烘烤2h,随用随取。采用碳弧气刨清根,将打底焊缝和点固焊缝彻底清除,消除缺陷,气刨结束后用砂轮机将坡口两侧及焊缝彻底打磨至光亮。
(3)焊后热处理
焊后按照NB/T 47013标准进行RT检测,合格。然后进行570℃×1h热处理,消除部分残余应力。
焊接过程中,控制层间温度在150℃以下,埋弧焊采用直流反接电源。
经检测,焊接接头的抗拉强度为562、568MPa,断裂位置为焊缝,4个侧弯试样完好无裂纹。焊接接头-196℃冲击功分别为:焊缝12J、热影响区105J,其中焊缝的-196℃冲击功远远小于50J。
实施例3
坡口形式及角度如图5所示,采用对称X形坡口。采用φ2.4mm双面钨极氩弧焊双面填丝进行打底,焊接电弧电压为12V,焊接电流为160A,焊接速度为60~80mm/min,线能量为14.4~19.2KJ/cm;其余焊接工艺与实施例一一致。
经检测,4个侧弯试样中2个完好,2个存在裂纹,裂纹均在氩弧焊打底焊缝处。单个裂纹长度均小于3mm,符合NB/T 47014-2011合格标准,但存在的裂纹也说明了双面氩弧焊不得使用太大的热输入,否则会降低焊缝的塑形。
实施例1的焊缝组织如图1所示。焊缝组织由枝晶状奥氏体加微量铁素体组成,为A凝固模式,微量的铁素体存在于晶内和晶界,为图中白色小点。
实施例2的焊缝组织如图2所示。焊缝组织由奥氏体和板条状铁素体组成,铁素体含量相对较多,成为横切过原始枝状晶或包状晶生长的板条形状,为FA凝固模式。经金相法进行检测,铁素体含量在9%左右,这些铁素体是降低焊缝-196℃低温韧性的因素之一。
4、创新点
(1)本发明通过选用ER385氩弧焊丝和ER317L Mod改良型埋弧焊丝及配套焊剂进行焊接,采用合适的电流电压焊接速度等参数,大幅度提高了304LN奥氏体不锈钢焊接接头超低温韧性,解决了采用传统焊材焊接接头-196℃冲击功达不到50J以及更高数值的要求。
(2)本发明通过采用双面对称V-V组合型坡口或双面对称单V型坡口,减小坡口角度,采用双面填丝,控制道间温度在80℃等措施,解决了采用传统工艺容易产生较大的焊接变形与残余应力的问题,从而间接提高了焊接接头超低温韧性,同时大大提高了焊接效率,节约焊材,经济效益好。
以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、坡口制备:对需要焊接的304LN母材采用坡口机制备坡口,对接焊缝采用双面V-V组合型坡口,每侧的V-V组合型坡口均由两个不同坡度的V形坡口叠加而成,T型连接的角焊缝采用双面单V-单V组合型坡口,每侧的单V-单V组合型坡口均由两个不同坡度的单V形坡口叠加而成;
步骤2、采用氧乙炔中性焰对坡口及304LN母材两侧进行快速加热,去除水分;
步骤3、点焊固定,将需要焊接的304LN母材进行组对装配,采用双面钨极氩弧焊双面填丝进行点固焊,点固焊结束后对点固焊端头处进行打磨,消除可能出现的熄弧裂纹;
步骤4、打底焊接,采用双面钨极氩弧焊双面填丝对焊缝进行打底焊接,采用钨极氩弧焊在焊缝两侧坡口根部同时进行填丝焊;
步骤5、填充和盖面焊,采用埋弧焊对经过打底焊的焊缝两侧坡口进行填充焊接和盖面焊接,所述埋弧焊采用全奥氏体焊丝和配套的焊剂,配套的焊剂使用前在300~350℃下烘干。
2.如权利要求1所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:步骤1中,各个坡口的参数如下:
所述双面V-V组合型坡口为双面对称型,对于每一面的V-V组合型坡口,大坡口在根部,角度55°~60°,单面高度3-5mm;小坡口在外侧,角度35~40°,单面高度为304LN母材厚度的一半减去大坡口的单面高度;
对于T型连接的双面单V-单V组合型坡口,大坡口在根部,角度50°~55°,单面高度3-5mm,小坡口在外侧,角度40~45°,单面高度为母材厚度的一半减去大坡口的单面高度。
3.如权利要求2所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤2中,304LN母材加热范围为坡口两侧25mm-40mm范围的母材。
4.如权利要求2所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤3中,所述需要焊接的304LN母材进行组对间隙为2~4mm,点固焊缝长度为50~100mm。
5.如权利要求4所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤3中,点固焊结束后采用砂轮机将点固焊端头处进行打磨,消除可能出现的熄弧裂纹。
6.如权利要求4所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤4打底焊接过程中,焊缝两侧采用针对同一坡口根部同一时间同一速度焊接,双面钨极氩弧焊双面填丝焊接参数如下:焊丝选用φ2.0mm的ER385;钨极直径为2.5mm;保护气体为Ar+1%~3%N2,焊缝正面和背面坡口保护气体流量为15~20L/min;焊缝正面和背面坡口焊接电弧电压为10~12V,焊接电流为90~100A,焊接速度为60~80mm/min,线能量为6.8~12KJ/cm。
7.如权利要求6所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤4打底焊接过程中,采用摆动焊进行焊接分别填满焊缝两侧根部大坡口。
8.如权利要求6所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤4打底焊接过程中,当熄弧时,将电弧引至坡口侧,避免在焊缝中间熄弧,防止产生热裂纹。
9.如权利要求1-8任意一项所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤5中,所述埋弧焊丝选用京群ER317L Mod,直径为3.2mm或4.0mm,埋弧焊的焊接参数如下:
填充层:φ3.2mm的焊丝焊接电弧电压为28~31V,焊接电流为380~430A,焊接速度为360~500mm/min,线能量为12.8~22.2KJ/cm;φ4.0mm的焊丝焊接电弧电压为29~33V,焊接电流为420~470A,焊接速度为360~560mm/min,线能量为13.1~25.9KJ/cm;
盖面层:φ3.2mm的焊丝焊接电弧电压为28~31V,焊接电流为360~410A,焊接速度为360~500mm/min,线能量为12.1~21.2KJ/cm;φ4.0mm的焊丝焊接电弧电压为29~33V,焊接电流为400~450A,焊接速度为360~560mm/min,线能量为12.4~24.8KJ/cm。
10.如权利要求9所述提高304LN奥氏体不锈钢埋弧焊焊接接头超低温韧性的焊接方法,其特征在于:所述步骤5填充和盖面焊过程中,采用埋弧焊每焊接完一道焊缝,停止焊接,用浸满乙醇的毛巾敷在坡口两侧母材上,降低道间温度至80℃以下再继续焊接。
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