一種雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，包括以下步驟：1)將上側(cè)板的坡口角度θ1銑成40°?45°，下側(cè)板的坡口角度θ2銑成10°?15°，將坡口及坡口周圍30mm范圍內(nèi)的板材清理干凈；2)采用氬弧焊點(diǎn)焊坡口，且焊點(diǎn)長(zhǎng)度W在10mm?15mm之間，焊點(diǎn)與焊點(diǎn)之間的距離在30mm?50cm之間，坡口間隙d在2.5mm?3mm之間；3)第一層、第二層采用雙槍雙絲氬弧焊進(jìn)行焊接，第三層采用氬弧焊進(jìn)行焊接，第四層至外側(cè)最后一層蓋面采用手工電弧焊進(jìn)行焊接。本發(fā)明在現(xiàn)場(chǎng)橫焊雙相不銹鋼時(shí)，打底焊采用雙槍雙絲氬弧焊對(duì)內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)焊接，既保證內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)有氬氣保護(hù)，又提高了焊接效率，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)橫焊所需時(shí)間，并對(duì)產(chǎn)品或產(chǎn)品試板的橫焊加工提供了精確的參數(shù)指導(dǎo)。
【專利說(shuō)明】
一種雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，屬于焊接領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雙相不銹鋼是以鐵素體和奧氏體為基體的合金材料，它強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕性強(qiáng)，在國(guó)內(nèi)外海洋石油和石化行業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。在其基體組織中，鐵素體和奧氏體比例處于相對(duì)平衡，不僅具有非常好的耐腐蝕能力，而且在焊接時(shí)，選擇正確的焊接工藝，其比例也不會(huì)有太大變化，故焊縫及熱影響區(qū)的耐晶間腐蝕能力也非常好，并且不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。焊接時(shí)，要求盡量采用低的線能量，并嚴(yán)格控制層間溫度，以避免焊縫強(qiáng)度過(guò)高、硬度過(guò)大，而塑性、韌性降低。目前，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家或石油、石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的國(guó)家均已使用過(guò)雙相不銹鋼，并且有的已有十年歷史。他們主要將雙相不銹鋼用于條件惡劣的環(huán)境中，例如強(qiáng)腐蝕性環(huán)境。
[0003]雙相不銹鋼焊接方法(國(guó)別:中國(guó)，公開(kāi)號(hào):102019485A，【公開(kāi)日】期:2011-04-20)公開(kāi)了以下內(nèi)容:包括打底和填充蓋面的焊接，采用99.99 %氬氣惰性氣體保護(hù)進(jìn)行手工鎢極氬弧焊打底焊接或采用80 %氬氣加20 % 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)進(jìn)行半自動(dòng)填充蓋面焊接，其采用的是背面保護(hù)裝置進(jìn)行背面氧化保護(hù)，焊接時(shí)需要專門配置背面保護(hù)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，能夠進(jìn)行氣體保護(hù)，又無(wú)需專門配置背面保護(hù)裝置，提高焊接效率。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，包括以下步驟:
[0006]I)坡口加工、清理:將產(chǎn)品上側(cè)板的坡口角度Θ1銑成40° -45°，下側(cè)板的坡口角度Θ2銑成10°-15°，并且不留鈍邊，將坡口及坡口周圍30mm范圍內(nèi)的板材清理干凈；
[0007]2)坡口間隙:采用氬弧焊點(diǎn)焊坡口，且焊點(diǎn)長(zhǎng)度W在1mm-15mm之間，焊點(diǎn)與焊點(diǎn)之間的距離在30mm-50cm之間，坡口間隙d在2.之間；
[0008]3)橫焊:第一層、第二層采用雙槍雙絲氬弧焊進(jìn)行焊接，第三層采用氬弧焊進(jìn)行焊接，第四層至外側(cè)最后一層蓋面采用手工電弧焊進(jìn)行焊接。
[0009]作為優(yōu)選，所述步驟3)中第一層、第二層的焊材為Φ2.5的焊絲，產(chǎn)品外側(cè)氬弧焊槍電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)氬弧焊槍電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，雙槍的焊接速度范圍60-100mm/min，線能量范圍0.5-1.5kJ/mm。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟3)中雙槍雙絲氬弧焊時(shí)采用純度為99.999%的氬氣作為焊接保護(hù)氣體，產(chǎn)品外側(cè)氬氣流量在8-10L/min，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)氬氣流量在4-10L/min。
[0011 ]作為優(yōu)選，所述步驟3)中第三層的焊材為Φ 2.5的焊絲，焊接電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，焊接速度范圍80-100mm/min，線能量范圍1.0-1.5kJ/mm，且焊絲的擺動(dòng)寬度不超過(guò)焊絲寬度的3倍。
[0012]作為優(yōu)選，所述步驟3)中第四層至外側(cè)最后一層的焊材為Φ3.2的焊條，焊接電流范圍110Α-130Α，電壓范圍23-25V，焊接速度范圍100-120mm/min。
[0013]作為優(yōu)選，所述步驟3)中層與層之間焊接的溫度不超過(guò)100°C。
[0014]有益效果:本發(fā)明的雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，在現(xiàn)場(chǎng)橫焊雙相不銹鋼時(shí)，打底焊采用雙槍雙絲氬弧焊對(duì)內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)焊接，既保證內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)有氬氣保護(hù)，又提高了焊接效率，大大減少了現(xiàn)場(chǎng)橫焊所需時(shí)間，并對(duì)產(chǎn)品或產(chǎn)品試板的橫焊加工提供了精確的參數(shù)指導(dǎo);可獲得鐵素體和奧氏體比相對(duì)均衡的金相組織，使焊接接頭的機(jī)械性能和耐腐蝕性充分得到保證。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明橫焊坡口示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明橫焊焊層示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明雙槍氬弧焊打底示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1至圖3所示，以壁厚為8mm、板寬為1.5m的兩塊2205雙相不銹鋼鋼板的橫焊對(duì)接為例，具體說(shuō)明本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)橫焊工藝。選用的電源為松下TSP-300型手工/氬弧焊機(jī)，電源的極性為直流正接。打底焊的正面與背面都采用純度為99.999%的氬氣作為保護(hù)氣體。氬弧焊選用北京金威Φ 2.5mm、AWSA5.9、ER2209的焊絲，塢極直徑為Φ 2.4mm。電弧焊選用林肯 Φ 3.2mm 的 E2209-16焊條。
[0019]如附圖1所示，采用銑邊機(jī)對(duì)上下側(cè)板進(jìn)行坡口加工，且不留鈍邊，在現(xiàn)場(chǎng)上下側(cè)板的組裝過(guò)程中，坡口間隙有時(shí)不能達(dá)到理想的尺寸，當(dāng)實(shí)際間隙小于理想間隙時(shí)，鈍邊為Omm可以保證打底焊的焊透，且鈍邊為Omm不影響其它尺寸間隙的焊接。上側(cè)板的坡口角度ΘI范圍在40°-45°，取45°，下側(cè)板的坡口角度Θ2范圍在10°-15°，取10°，為防止熔滴滴落，下側(cè)板坡口角度一般都取的比較小，上側(cè)板坡口角度取的相對(duì)大一些，以方便手工電弧焊的焊接，并且保證焊縫的強(qiáng)度。
[0020]采用厚度為薄鋼片將上下板之間的坡口間隙預(yù)留出來(lái)，坡口間隙d在2.之間，取3_。采用氬弧焊電焊坡口，使上下側(cè)板固定。要求點(diǎn)焊焊點(diǎn)的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)，如附圖2所示，一般焊點(diǎn)長(zhǎng)度W控制在I Omm-15mm，焊點(diǎn)與焊點(diǎn)之間的距離控制在30 cm_5 O cm。在打底焊之前，要求用磨光機(jī)將坡口及坡口周圍30mm范圍內(nèi)的板打磨理干凈，保證不留油污、毛刺、凹坑等。
[0021]如圖2和圖3所示，第一層、第二層采用雙槍雙絲氬弧焊進(jìn)行打底焊，產(chǎn)品外側(cè)氬弧焊槍電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)氬弧焊槍電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，雙槍的焊接速度保持在60-100mm/min，線能量控制在0.5-1.5kJ/mm。為防止空氣中的風(fēng)將氬氣吹散，產(chǎn)品外側(cè)氬弧焊焊接的氬氣流量會(huì)選大一些，一般控制在8-10L/min，而產(chǎn)品內(nèi)側(cè)的風(fēng)速小，內(nèi)側(cè)氬弧焊焊接的氬氣流量會(huì)選小一些，一般控制在4-10L/min，在焊接過(guò)程中嚴(yán)格控制焊接的層間溫度不能超過(guò)100°C。
[0022]第三層采用氬弧焊進(jìn)行焊接，焊接電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，焊接速度保持在80-100mm/min，線能量控制在1.0-1.5kJ/mm，且焊絲的擺動(dòng)寬度不超過(guò)焊絲寬度的3倍，由于第一層、第二層的打底焊采用雙絲焊接，熔敷金屬達(dá)到了一定厚度，第三層采用的氬弧焊線能量比較小，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)(焊縫背面)氧化比較小，因此第三層焊接過(guò)程中，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)不需要采用氬氣保護(hù)裝置來(lái)防止背面焊縫的氧化。
[0023]為保證焊接效率，第四層至外側(cè)最后一層蓋面焊采用手工電弧焊，焊接電流范圍110A-130A，電壓范圍23-25V，焊接速度保持在100-120mm/min。若是最后一層蓋面焊在焊接過(guò)程中不能填滿焊縫，則需如附圖2所示，焊兩道來(lái)蓋面，從而保證焊縫強(qiáng)度。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)坡口加工、清理:將產(chǎn)品上側(cè)板的坡口角度ΘI銑成40°-45°，下側(cè)板的坡口角度02銑成10°-15°，將坡口及坡口周圍30mm范圍內(nèi)的板材清理干凈； 2)坡口間隙:采用氬弧焊點(diǎn)焊坡口，且焊點(diǎn)長(zhǎng)度W在IOmm-15mm之間，焊點(diǎn)與焊點(diǎn)之間的距離在30mm-50cm之間，坡口間隙d在2.之間； 3)橫焊:第一層、第二層采用雙槍雙絲氬弧焊進(jìn)行焊接，第三層采用氬弧焊進(jìn)行焊接，第四層至外側(cè)最后一層蓋面采用手工電弧焊進(jìn)行焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，其特征在于:所述步驟3)中第一層、第二層的焊材為Φ 2.5的焊絲，產(chǎn)品外側(cè)氬弧焊槍電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)氬弧焊槍電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，雙槍的焊接速度范圍60-100111111/111；[11，線能量范圍0.5-1.5kJ/mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，其特征在于:所述步驟3)中雙槍雙絲氬弧焊時(shí)采用純度為99.999 %的氬氣作為焊接保護(hù)氣體，產(chǎn)品外側(cè)氬氣流量在8-10L/min，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)氬氣流量在4-10L/min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，其特征在于:所述步驟3)中第三層的焊材為Φ2.5的焊絲，焊接電流范圍100A-120A，電壓范圍10-12V，焊接速度范圍80-100mm/min，線能量范圍1.0-1.5kJ/mm，且焊絲的擺動(dòng)寬度不超過(guò)焊絲寬度的3倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，其特征在于:所述步驟3)中第四層至外側(cè)最后一層的焊材為Φ3.2的焊條，焊接電流范圍110A-130A，電壓范圍23-25V，焊接速度范圍 100-120mm/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼的現(xiàn)場(chǎng)橫焊方法，其特征在于:所述步驟3)中層與層之間焊接的溫度不超過(guò)100°C。
【文檔編號(hào)】B23K9/235GK106001859SQ201610392353
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】李磊, 周宏根, 原旭全, 李純金, 袁春元, 田桂中, 李國(guó)超, 劉金鋒, 景旭文
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)