不锈钢复合钢板的焊接工艺研究

李栋栋

（中国第一重型机械集团股份有限公司核电石化事业部，辽宁大连116000）

不锈钢复合钢板兼具不锈钢和碳钢的特性，具有高硬度、抗腐蚀、低成本的特点，在很多领域和行业越来越广泛地使用，由于不锈钢复合钢板出现了结构上的特点，导致不锈钢复合钢板加工过程中必须要考虑新型的方法和工艺。焊接是不锈钢复合钢板加工的重要手段，由于不锈钢复合钢板结构的丰富性，传统的不锈钢或碳钢的专业焊接技术将不具有加工的价值，必须开发出新型的不锈钢复合钢板焊接工艺。应该从不锈钢复合钢板焊接的特点认知入手，做好不锈钢复合钢板焊接前物质准备、技术和工艺准备，通过更为科学的措施和手段控制不锈钢复合钢板焊接的细节和要点，使不锈钢复合钢板焊接工艺的价值得到全面发挥，形成不锈钢复合钢板焊接工艺的新形势，提高和扩大不锈钢复合钢板焊接工艺的应用水平和范围，实现不锈钢复合钢板焊接工艺更深层次的意义与价值。

1 不锈钢复合钢板焊接工艺的概述

1.1 不锈钢复合钢板焊接的复杂性

不锈钢复合钢板焊接要确保整个不锈钢复合钢板结构基层的强度与硬度，同时也要保障不锈钢结构的耐腐蚀性，因此不锈钢复合钢板焊接时要做好对微量元素的控制，要防止铬元素和镍元素在基层焊接部位的残留，避免不锈钢复合钢板焊接部位出现硬脆性的裂缝。同时要防止碳元素在不锈钢焊接部位的增加，这会造成不锈钢部位出现腐蚀性、耐磨性的下降。总之，不锈钢复合钢板焊接是非常复杂的工艺与过程，如果控制不好将会造成焊接的各类危害，影响不锈钢复合钢板加工成品的总体性能和强度。

1.2 不锈钢复合钢板焊接的特点

不锈钢复合钢板焊接具有连续性，不锈钢复合钢板焊接工艺不同于传统的焊接工艺，需要进行多次的、连续性的加工、处理和焊接，这使得不锈钢复合钢板焊接的难度大大提高。不锈钢复合钢板焊接具有隐蔽性，在不锈钢复合钢板焊接中深层次的焊接部位往往被表层所覆盖，一般需要经过X光探伤才能够进行检验，这会大大提高不锈钢复合钢板焊接质量控制的难度。不锈钢复合钢板焊接具有精细性，不锈钢复合钢板焊接如果出现控制细节不利将会在焊接区域产生马氏体组织，这会降低不锈钢复合钢板焊接的强度和质量。

2 不锈钢复合钢板焊接的准备

2.1 不锈钢复合钢板焊接的材料准备

首先，要做好不锈钢复合钢板焊接过渡层的材料准备，要根据不锈钢复合钢板的厚度、刚度和构造的特点，针对过渡层选用适宜的焊接材料，这样有利于确保过渡层的连续性，提高过渡层的抗腐蚀能力，控制强度、刚度不出现大幅度下降。其次，做好不锈钢复合钢板基层的原料准备，要控制焊接原料的品种，以控制回火热处理的应力，这是提高基础物理强度和化学稳定性的重要手段。再次，做好不锈钢复合钢板覆层焊接原料的准备，这一过程的控制以惰性气体与焊条质量的控制为准，提高不锈钢复合钢板焊接质量的目标。

2.2 不锈钢复合钢板焊接的技术准备

首先，焊接坡口的技术准备要从等离子切割前就做好相关工作，切割加工完的坡口要用不锈钢钢丝刷清洗干净,确保表面的洁净光滑；坡口不能有隙缝与分层,否则就要进行修理。其次，焊接不锈钢复合钢板组件的组对，必须保证工件装配间隙，合理留置过渡层和复层，以此来提高不锈钢复合钢板焊接的质量。再次，做好不锈钢复合钢板的定位焊接，装配不锈钢复合钢板组件时应该采用定位焊接的方式,只允许在基层进行点焊,工艺参数与正式焊相同，不能损伤基层金属,并将点焊接部位做打磨和光滑处理。

3 不锈钢复合钢板焊接的工艺要点

3.1 不锈钢复合钢板焊接前的技术处理

焊前应对不锈钢复合钢板的焊接部位采用机械方法进行打磨和处理，用有机溶剂对焊缝与接口进行清理，避免焊接口出现污物和油渍。

3.2 不锈钢复合钢板基层的焊接

在不锈钢一侧的基层焊缝最好使用无飞溅的焊接途径 (比如埋弧焊、非熔化极氩弧焊等),这是由于碳素钢的迸溅会导致在复层表面形成锈蚀。

3.3 提高不锈钢复合板焊接的合格率

提高不锈钢复合钢板焊接的一次合格率,减少返修次数，将重点放在焊接部位的组织和性能的均匀分布上，降低焊缝产生热裂纹的可能性。

3.4 焊接工艺的控制

在中、厚壁设备的焊接中,应采用多层焊，尤其要避免焊缝区受到焊接热循环作用次数过多易导致性能劣化、引起弧波裂纹。在保证材料晶粒度细小及应力较小的前提下,尽可能地减少焊接层数。

3.5 不锈钢复合钢板焊后的清理

焊后应仔细清理焊件表面的焊渣、焊瘤飞溅物及其他污物。必要时应对焊缝进行局部修整。焊后清理完毕,应在基材焊缝附近的明显部位打上焊工印记以便日后考查。

4 结语

通过本研究对不锈钢复合钢板焊接的研讨，能够看到不锈钢复合钢板焊接在技术上的独特性和在工艺上的复杂性，应该在理解不锈钢复合钢板焊接技术内涵的基础上，对不锈钢复合钢板焊接技术要点展开控制，通过焊接材料、焊接顺序、焊接工艺等重点技术参数的控制，提高不锈钢复合钢板焊接的质量，提高不锈钢复合钢板焊接后的强度与稳定度，在实现不锈钢复合钢板焊接设计目标的同时，完成更高的加工和生产任务。

［1］杨清林.石油化工装置不锈钢复合钢板的焊接工艺［J］.兰州石化职业技术学院学报，2009，（02）：26-27.

［2］郑建西,张连宝,何惠玲,等.不锈钢复合钢板的焊接工艺［J］.焊接，2005，（01）：90-91.