《【2017年整理】S31603+Q345R不锈钢复合板的焊接》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】S31603+Q345R不锈钢复合板的焊接（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、S31603+Q345R 不锈钢复合板焊接1. 钢板性能GB/T 20878-2007 不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分化学成分（质量分数）/%序号 统一数字代号 新牌号 旧牌号C Si Mn P S Ni Cr Mo N Cu /39 S31603 022Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 0.030 1.00 2.00 0.045 0.030 10.0014.00 16.0018.00 2.003.00 / / /GB/T 4237-2007 不锈钢热轧钢板和钢带GB/T 3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带化学成分（质量分数）/%新牌号C Si Mn P S Ni Cr
2、 Mo N Cu 其他元素022Cr17Ni12Mo2 0.030 0.75 2.00 0.045 0.030 10.0014.00 16.0018.00 2.003.00 0.10 / /硬度值规定非比例延伸强度RP0.2/MPa抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率 A/% HBW HRB HV新牌号 状态不小于 不大于固溶处理 170 485 40 217 95 220H1/4 冷作硬化 515 860 8 / / /022Cr17Ni12Mo2H1/2 冷作硬化 760 1035 6 / / /10%草酸浸蚀试验的判别新牌号 试验状态 硫酸-硫酸铁腐蚀试验 65%硝酸腐蚀试验 硫酸-硫酸铜腐
3、蚀试验022Cr17Ni12Mo2 敏化处理 沟状组织 / 沟状组织硫酸-硫酸铁腐蚀试验的腐蚀减量新牌号 试验状态 腐蚀减量/g/(m 2h)022Cr17Ni12Mo2 敏化处理 按供需双方协议硫酸-硫酸铜腐蚀试验后弯曲面状态新牌号 试验状态 试验后弯曲面状态022Cr17Ni12Mo2 敏化处理 不得有晶间腐蚀裂纹GB 24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带化学成分（质量分数）/%统一数字代号 新牌号C Si Mn P S Ni Cr Mo N Cu 其他S31603 022Cr17Ni12Mo2 0.030 0.75 2.00 0.035 0.020 10.0014.00 16
4、.0018.00 2.003.00 0.10 / /硬度值规定非比例延伸强度RP0.2/MPa规定非比例延伸强度RP1.0/MPa抗拉强度Rm/MPa断后伸长率A/% HBW HRB HV新牌号 各类型产品的最大厚 度/mm不小于 不大于C 8H 14022Cr17Ni12Mo2P 80180 260 490 40 217 95 220GB 713-2008 锅炉和压力容器用钢板-第 1 号修改单化学成分（质量分数）/%牌号C Si Mn P S AlsQ345R 0.20 0.55 1.201.60 0.025 0.010 0.020拉伸试验 冲击试验 弯曲试 验屈服强度Rel/(N/mm2
5、)伸长率A/%冲击吸收能量KV2/J牌号 交货状态 钢板厚度 /mm 抗拉强度Rm/(N/mm2) 不小于温度/ 不小于180b=2aQ345R 热轧、控轧或正 火 316 510640 345 21 0 41 d=2aNB/T 47002.1-2009 压力容器用爆炸焊接复合板 第 1 部分：不锈钢-钢复合板面弯背弯GB 150-2011 压力容器2. 焊接材料性能NB/T 47018.2-2011 承压设备用焊接材料订货技术条件 第 2 部分：钢焊条GB/T 983-2012 不锈钢焊条化学成分（质量分数）/%新型号 旧型号 牌号C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu 其他元素E3
6、09LMo-16 E309MoL-16 A042 0.04 1.00 0.52.5 0.030 0.020 12.014.0 22.025.0 2.03.0 0.75 除铁外0.5%E316L-16 / A022 0.04 1.00 0.52.5 0.030 0.020 11.014.0 17.020.0 2.03.0 0.75 除铁外0.5%E5015UH5 E5015 J507 0.15 0.90 1.25 0.025 0.015 0.30 0.20 0.30 / V 0.08说明 单值表示最大值型号 抗拉强度Rm/(MPa)屈服强度REl/(MPa) 断后伸长率 A/%纵向弯曲180，b
7、=10 -30冲击E309LMo-16 510 / 25 d=40 /E316L-16 490 / 25 d=40 /E5015UH5 490 400 20 d=40 54GB/T 983-1995 不锈钢焊条 附录 A 焊条用途及熔敷金属的性能型号 性能E309MoL-XX通常用于焊接相同类型的不锈钢，也可以用于焊接在强腐蚀介质中使用的要求焊缝合金元素含量较高的不锈钢或用于异种钢的焊接。熔敷金属合金元素含量除含碳量低以外与 E309Mo 相同，熔敷金属含碳量低，因此焊缝抗晶间腐蚀能力较强。E316L-XX通常用于焊接 0Cr17Ni12Mo2 型不锈钢及相类似的合金。由于钼提高了焊缝的抗蠕变
8、能力，因此也可以用于焊接在较高温度下使用的不锈钢。当焊缝金属存在连续或非连续网状铁素体和焊缝金属的铬钼比小于 8.21，并且焊缝金属在腐蚀介质中时，焊缝金属可能会发生快速腐蚀。除含碳量较低外，熔敷金属合金元素含量与 E316 相同。由于含碳量低，因此在不含铌、钛等稳定剂时，也能抵抗因碳化物析出而产生的晶间腐蚀。通常用于焊接低碳含钼奥氏体钢。当焊缝金属含碳量限制在 0.04%以下时，在绝大多数情况下都可以防止晶间腐蚀。高温强度不如 E316H 型焊条。EXXX-16 药皮类型 16 的焊条适用于交流或直流焊接。药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条
9、药皮中一般都含有易电离元素，如钾。直径不大于 4.0mm 的焊条可用于全位置焊接。YB/T 5092-2005 焊接用不锈钢丝化学成分（质量分数）/%新型号 旧型号 牌号C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu 其他元素H03Cr19Ni12Mo2 H00Cr19Ni12Mo2 ER316L 0.030 0.35 1.002.50 0.030 0.030 11.0014.00 18.0020.00 2.003.00 0.75 /H12Cr24Ni13 H1Cr24Ni13 ER309 0.12 0.35 1.002.50 0.030 0.030 12.014.0 23.025.0 0.7
10、5 0.75 /H12Cr24Ni13Mo2 H1Cr24Ni13Mo2 ER309Mo 0.12 0.35 1.00 0.030 0.030 12.01 23.02 2.00 0.75 /2.50 4.0 5.0 3.00新型号 用途H03Cr19Ni12Mo2 除碳含量较低外，其它成分与 H08Cr19Ni12Mo2 相同，主要用于焊接超低碳含钼奥氏体不锈钢及合金。因为碳含量低，在不采用钛、铌等稳定化元素的条件下，焊缝具有良好的抗晶间腐蚀性能，但高温抗拉强度低于含钛、铌的焊缝。H12Cr24Ni13 用于焊接成分相似的锻件和铸件，也可以用于不同种金属的焊接，如 08Cr19Ni9 不锈钢与
11、碳钢的焊接；常用于 08Cr19Ni9复合钢板的复层焊接，以及碳钢壳体内衬不锈钢薄板的焊接。H12Cr24Ni13Mo2除含 2.0%3.0%钼外，其它成分与 H12Cr24Ni13 相同。因为钼能提高钢在含卤化物气氛中的抗点腐蚀能力，该焊丝主要用于钢材表面堆焊，作为 H08Cr19Ni12Mo2 或 H08Cr19Ni14Mo3 填充金属多层堆焊的第一层堆焊，以及在碳钢壳体中含钼不锈钢内衬的焊接、含钼不锈钢复合钢板与碳钢或 08Cr19Ni9 不锈钢的连接。3. 钢板焊接性3.1 焊接性3.1.1 物理特性奥氏体组织，显著的冷加工硬化性，电阻比碳钢大 5 倍，线膨胀系数比碳钢大 50%，热导
12、率为碳钢的 1/2，在固溶退火状态，具有低的导磁率。铬、镍当量较低时，在冷加工变形量较大的情况下，会产生形变诱导马氏体，从而产生磁性。具有低的屈强比（40%50%） ，伸长率、断面收缩率和低温冲击韧性均很高。结晶组织为面心立方，则其塑性和韧性比碳钢和低合金钢好，其低温缺口韧性非常好。其在高于 538时的强度比碳钢和低合金钢高，而且保持良好的抗氧化性能，316 型不锈钢在 300 系列不锈钢中，具有最高的应力-破断性能。3.1.2 焊接特点奥氏体系复合钢板是指基层是珠光体钢，覆层是奥氏体不锈钢。其焊接性能主要取决于奥氏体钢的种类（物理性能、化学成分等） 、接头形式及填充材料的种类。复合钢板的焊接
13、工艺常用焊条电弧焊。焊接的关键问题均是合理地选择基层、过渡层和覆层的填充材料。由于基层与覆层母材、基层与覆层的焊接材料在成分及性能方面有较大的差异，焊接时稀释作用强烈，由于焊接接头中碳的迁移和合金元素的扩散，容易在基层一侧产生脱碳带，焊缝中心部位碳含量增加，而奥氏体钢侧的合金元素降低。使焊缝中奥氏体形成元素减少，碳含量增加，增大了结晶裂纹的倾向；焊接熔合区可能出现马氏体组织而导致硬度和脆性增加，有产生裂纹的危险；此外，由于基层与覆层的含铬量差别较大，促使碳向覆层迁移扩散，而在其交界的焊缝金属区域形成增碳层和脱碳层，加剧熔合区的脆化或另一侧热影响区的软化。脱碳带不仅是低温冲击韧性的低值区，而且往
14、往是裂纹的起始和延展的区带，容易引起焊缝熔合线低温冲击韧性的降低并产生裂纹。奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，对热裂纹有一定的敏感性，加工工艺不当，易产生焊接接头的脆化（475脆化、 相和晶界析出碳化铬脆化或晶粒粗大）等，在一定介质条件的接触下，易产生腐蚀均匀腐蚀（表面） 、局部腐蚀（晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等） ，以局部腐蚀严重（90%）。几乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奥氏体不锈钢，其焊接性受其对热裂纹的敏感性所支配，与具有面心立方结晶组织的其它单相合金相似。在焊接过程中，对于不同类型的奥氏体不锈钢，奥氏体从高温冷却到室温时，随着 C、Cr、Ni、Mo 含量的不同、金相组织转变的
15、差异及稳定化元素 Ti、Nb+Ta 的变化，焊接材料与工艺的不同，焊接接头各部位可能出现下述一种或多种问题，在实际焊接工艺方法的选择及焊接材料的匹配方面应予以足够的重视。可根据熔合比，计算出焊缝金属的铬当量和镍当量，然后根据舍夫勒组织图，估算出焊缝的组织状态，如奥氏体不锈钢和低碳钢焊接，当稀释率小于 13%时，焊缝金属可保持奥氏体-铁素体组织；当熔入的低碳钢母材超过 20%时，焊缝金属为奥氏体-马氏体组织，故由舍夫勒组织图可知，在焊接材料和焊接工艺不合适时，焊缝中必将出现马氏体组织，这在焊接时必须设法克服。WRC(1992)图为更有效地防止稀释和碳迁移等问题，在基层与覆层之间加焊隔离层，因此隔
16、离层用焊接材料也是非常重要的。选择焊接材料时可遵循以下原则：(1).覆层用焊接材料应保证熔敷金属的主要合金元素含量不低于覆层母材标准规定的下限值。(2).对于有防止晶间腐蚀要求的焊接接头，还应保证熔敷金属中有一定含量的 Nb、Ti 等稳定元素或 （C）不大于 0.04%。(3).对于基层应按基层钢材的合金含量选用焊接材料，保证焊接接头的抗拉强度不低于基层母材标准规定的抗拉强度下限值。(4).为补充基层对覆层造成的稀释，隔离层焊接材料最好采用铬镍含量高的焊条（如 25Cr-13Mo 型或 25Cr-20Ni 型） 。奥氏体不锈钢的热物理性能和组织特点决定了其焊接工艺特点。1）由于导热系数小而热膨胀系数大，焊接时易于产生较大的变形和焊接应力，因此应尽可能选用焊接能量集中的焊接方法。2）由于导热系数小，在同样的电流下，可比低合金钢得到较大的熔深。同时又由于电阻率大，也为了避免焊条发红，一般与同直径的碳钢或低合金钢焊
