專利名稱：：0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及低碳馬氏體不銹鋼焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法。
背景技術(shù)：
：馬氏體不銹鋼不是常用的焊接用鋼種，焊接性較差，有較強的裂紋傾向，焊接質(zhì)量很難確保，而因焊縫返修又會造成較大的焊接變形，修復(fù)困難。竹拉蘭馬氏體不銹鋼轉(zhuǎn)輪室的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，其中的OCrl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼球形襯板的成型精度和焊接質(zhì)量是此產(chǎn)品制作的關(guān)鍵所在。目前即使是水電設(shè)備專業(yè)制造廠，在制作過程中，也不同程度存在著因馬氏體不銹鋼球形村板的焊接質(zhì)量不過關(guān)，焊縫大量返修造成球形襯板成型精度差，以致于轉(zhuǎn)輪室整體焊接后，修形困難，產(chǎn)品尺寸公差超差的問題。理論上0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼的焊接，可采用HS13/5L焊絲，但實際上在制作前焊接實驗及初期焊接實踐中，經(jīng)焊縫IOO。/oUT探傷檢查，發(fā)現(xiàn)合格率不足50%,存在不同程度的氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，尤其以裂紋缺陷居多且不易修復(fù)。通過反復(fù)試驗和不斷研究發(fā)現(xiàn)，此鋼種的焊接對焊前預(yù)熱溫度、層間溫度、坡口及清根后的打磨、焊后緩冷等焊接過程控制和保護氣體成份及焊絲成份都非常敏感，稍有偏差就會不同程度地影響焊接質(zhì)量，為避免上述問題的出現(xiàn)，應(yīng)從焊接過程控制、保護氣體成份、焊絲成份等各個方面進行研究，以形成一套有效確保0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接質(zhì)量的焊接方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，是一種針對焊接實驗和施焊過程中出現(xiàn)的焊接缺陷，對焊接過程、保護氣體成份和焊絲成份進行控制的有效確保OCr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接質(zhì)量的焊接方法。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于包括下述步驟。1)焊接過程控制嚴格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷a)由于問題焊縫區(qū)的含碳量明顯高于母材和焊絲，因此采用碳弧氣刨刨制坡口及清根后的金屬面，必須采用打磨機具將碳棒氣刨產(chǎn)生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，b)焊前預(yù)熱焊前采用煤氣均勻加熱，確認焊接區(qū)，包括坡口兩側(cè)100,范圍內(nèi)的溫度在80-100。C后方可進行施焊，c)層間溫度控制在150-200°C，必須進行層間清理，除掉焊渣等雜物，d)焊后緩冷焊接后，采用保溫材料進行保溫處理，直至冷卻至室溫。2)保護氣體控制a)保護氣體配比混合氣體的體積百分比例采用Ar94—96%,C026%_4%,b)施焊時弧長保持在10-15mm，弧長偏長降低保護效果，易產(chǎn)生氣孔，c)保護氣體流量控制在15-20L/min,橫焊時控制在18-22L/min,流量偏低會影響保護效果，易產(chǎn)生氣孔，d)嚴格控制保護氣體的水份雜質(zhì)，不允許存在水份，3)焊絲成份控制焊絲成份的重量百分比為C0.013-0.015,Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P《0.020,S《0.004，Ni4.90-5.50,Cr13.25-13.35，Mo0.45-0.53。所述的保護氣體中的C02的體積百分含量為5%。所述的焊絲成份的重量百分比為C0.014,Si0.55,Mn0.74，P《0.020，S《0.004,Ni4.97，Cr13.31,Mo0.51。所述的打磨機具采用砂輪或旋轉(zhuǎn)銼。所述的進行保溫處理的保溫材料采用石棉氈。本發(fā)明的焊接過程控制是針對焊接實驗中出現(xiàn)的嚴重焊接裂紋缺陷，發(fā)現(xiàn)焊接過程中碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷的控制，這對焊接質(zhì)量都很重要，必須加以嚴格控制通過對問題焊縫進行化學(xué)成份化驗(如表一)，發(fā)現(xiàn)焊縫區(qū)的含碳量明顯高于母材和焊絲，因此采用碳弧氣刨刨制坡口及清根后的金屬面，必須采用砂輪或旋轉(zhuǎn)銼將碳棒氣刨產(chǎn)生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，否則含碳量越高，冷裂傾向越大。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>焊前預(yù)熱焊前采用煤氣管均勻加熱，確認焊接區(qū)(包括坡口兩側(cè)100隨范圍)溫度在80-100。C后方可進行施焊。焊后緩冷焊接后，采用石棉氈進行保溫處理，直至冷卻至室溫。通過對以上過程的嚴格控制，有效地避免了因焊縫含碳量偏高及預(yù)熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50°/。才是高到75°/。以上。本發(fā)明的保護氣體控制是使保護氣體配比C02的含量應(yīng)保證在4%-6°/。，通常為5%,隨著C02比例的提高，飛濺增多，表面氧化膜也明顯增厚，氧化膜會產(chǎn)生崩裂現(xiàn)象，并且很難用鋼絲刷去掉，易形成夾渣。但若采用純Ar進行保護，電孤"挺度"差、不穩(wěn)定，同時熔深淺，不利于實際焊接，極易產(chǎn)生未熔合現(xiàn)象。因此，通過綜合比較，混臺氣體的比例采用Ar(94一96%)+C02(6%-4%)比較合理。施焊時，弧長偏長會降低保護效果，易產(chǎn)生氣孔。氣體流量最好控制在15-20L/min，橫焊時大一些，流量偏低會影響保護效果，易產(chǎn)生氣孔。嚴格控制保護氣體的水份雜質(zhì)，否則水電解的氫氣滲入焊縫會導(dǎo)致氫致裂紋。本發(fā)明的焊絲成份控制是針對實際生產(chǎn)伊始和焊接過程中，采用同種牌號不同批號焊絲焊接，焊縫質(zhì)量出現(xiàn)的明顯差異，對不同批號的焊絲成份進行了化驗(如表二)，并對分別釆用Ni含量4.56%和4.97%的試板進行了性能檢驗(如表三)。由此將焊絲Ni含量控制在4.9°/以上，焊接質(zhì)量得到明顯改善，焊縫(IT探傷一次合格率提高到75%以上，最終解決了0Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼焊接難題，總結(jié)出一套有效確保0Crl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼焊接質(zhì)量的焊接方法。通過對以上過程的嚴格控制，有效地避免了因焊縫含碳量偏高及預(yù)熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50%提高到75%以上。表二<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過嚴格控制焊前預(yù)熱、層間溫度、坡口及清根后的打磨、焊后緩冷等焊接過程及保護氣體成份和焊絲成份，我廠最終很好地保證了0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼的焊接質(zhì)量，使焊縫UT纟笨傷一次合格率從剛開始的不足50%提高到80%以上，達到同行業(yè)先進水平。表三<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實施例方式下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。本發(fā)明的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于包括下述步驟。1)焊接過程控制嚴格控制焊接過程中的石友弧氣刨刨制坡口、清才艮后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷a)由于問題焊縫區(qū)的含碳量明顯高于母材和焊絲，因此采用碳弧氣刨刨制坡口及清根后的金屬面，必須采用打磨機具將碳棒氣刨產(chǎn)生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，b)焊前預(yù)熱焊前采用煤氣管均勻加熱，確認焊接區(qū)，包括坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)的溫度在80-IO(TC后方可進行施焊，c)層間溫度控制在150-200。C以下，必須進行層間清理，除掉焊渣等雜物，d)焊后緩冷焊接后，采用保溫材料進行保溫處理，直至冷卻至室溫。2)保護氣體控制a)保護氣體配比混臺氣體的體積百分比例采用Ar94—96%,C026%_4%,b)施焊時，弧長保持在10-15mm，弧長偏長會降低保護效果，易產(chǎn)生氣孔，c)保護氣體流量控制在15-20L/min,橫焊時控制在18-22L/min,流量偏低，影響保護效果易產(chǎn)生氣孔，d)嚴格控制保護氣體的水份雜質(zhì)，不允許存在水份，3)焊絲成份控制焊絲成份的重量百分比為C0.013-0.015,Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P《0.020,S《0.004，Ni4.90-5.50，Cr13.25-13.35,Mo0.45-0.53。所述的保護氣體中的C02的體積百分含為5%。所述的焊絲成份的重量百分比為C0.014,Si0.55，Mn0.74，P<0.020,S《0.004,Ni4.97,Cr13.31，Mo0.51。所述的打磨機具采用砂輪或旋轉(zhuǎn)銼。所述的進行保溫處理的保溫材料采用石棉氈。本發(fā)明的焊接過程控制是針對焊接實驗中出現(xiàn)的嚴重焊接裂紋缺陷，發(fā)現(xiàn)焊接過程中碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷的控制對焊接質(zhì)量都很重要，必須加以嚴格控制，有效地避免因焊縫含碳量偏高及預(yù)熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50%提高到80%以上。通過將上述0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼的成功坪接扭,術(shù)應(yīng)用到竹拉蘭轉(zhuǎn)輪室的制作上，嚴格控制焊前預(yù)熱、層間溫度、坡口及清根后的打磨、焊后緩冷等焊接過程及保護氣體成份和焊絲成份，使轉(zhuǎn)輪室關(guān)鍵部位馬氏體不銹鋼球型襯板的焊縫質(zhì)量得到了有效控制，大幅度地降低了焊縫返修率，從而也避免了其他專業(yè)水電產(chǎn)品制作廠經(jīng)常出現(xiàn)的問題，即因焊縫大量返修造成的焊接變形，而最終導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸超差，局部不夠加工或減薄超差。通過下道工序機加過程反饋，實際制作6組竹拉蘭轉(zhuǎn)輪室,不論焊接質(zhì)量還是尺寸公差都很好的達到了設(shè)計和相關(guān)標(biāo)準要求，受到監(jiān)造和權(quán)利要求1、一種0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于包括下述步驟1)焊接過程控制嚴格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及預(yù)熱溫度、層間溫度和焊后緩冷a)由于問題焊縫區(qū)的含碳量明顯高于母材和焊絲，因此采用碳弧氣刨刨制坡口及清根后的金屬面，必須采用打磨機具將碳棒氣刨產(chǎn)生的滲碳層徹底打磨掉，露出金屬光澤，b)焊前預(yù)熱焊前采用煤氣管均勻加熱，確認焊接區(qū)，包括坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)的溫度在80-100℃后方可進行施焊，c)層間溫度控制在150-200℃以下，必須進行層間清理，除掉焊渣等雜物，d)焊后緩冷焊接后，采用保溫材料進行保溫處理，直至冷卻至室溫。2)保護氣體控制a)保護氣體配比混臺氣體的體積百分比例采用Ar94-96％，CO26％-4％，b)施焊時弧長保持在10-15mm，弧長偏長會降低保護效果，易產(chǎn)生氣孔，c)保護氣體流量控制在15-20L/min，橫焊時控制在18-22L/min，流量偏低，影響保護效果易產(chǎn)生氣孔，d)嚴格控制保護氣體的水份雜質(zhì)，不允許存在水份，3)焊絲成份控制焊絲成份的重量百分比為C0.013-0.015，Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P≤0.020，S≤0.004，Ni4.90-5.50，Cr13.25-13.35，Mo0.45-0.53。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于所述的保護氣體中的C02的體積百分含量為5%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于所述的焊絲成份的重量百分比為C0.014,Si0.55,Mn0.74，P《0.020,S<0.004，Ni4.97，Cr13.31,Mo0.51。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于所述的打磨機具采用砂輪或旋轉(zhuǎn)銼。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的0Crl3Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，其特征在于所述的進行保溫處理的保溫材料采用石棉氈。全文摘要本發(fā)明涉及低碳馬氏體不銹鋼焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種0Cr13Ni5Mo低碳馬氏體不銹鋼焊接方法，包括下述步驟焊接過程控制，嚴格控制焊接過程中的碳弧氣刨刨制坡口、清根后打磨質(zhì)量及焊前預(yù)熱溫度80-100℃、層間溫度控制在150-200℃以下和焊后緩冷，保護氣體控制保護氣體配比混臺氣體的體積百分比例采用Ar94-96％，CO₂6-4％，保護氣體流量控制在15-22L/min，焊絲成份的重量百分比為C0.013-0.015，Si0.54-0.56，Mn0.73-0.75，P≤0.020，S≤0.004，Ni4.90-5.50，Cr13.25-13.35，Mo0.45-0.53。本發(fā)明通過對以上過程的嚴格控制，有效地避免了因焊縫含碳量偏高及預(yù)熱溫度過低或偏高引起的焊接冷、熱裂紋缺陷，使焊縫UT探傷的一次合格率從一開始的不足50％提高到80％以上。文檔編號B23K9/16GK101176942SQ20071015866公開日2008年5月14日申請日期2007年12月3日優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日發(fā)明者姜淑華,冰梁,郭宏俠申請人:鞍鋼重型機械有限責(zé)任公司金屬結(jié)構(gòu)廠