不锈钢复合板焊接接头问题形成分析与返修探讨

刘进厂 白玉 陈志宏

摘要：本文对不锈钢复合板焊接接头问题形成的原因进行了分析，并结合日常工作实践经验提出了几点常用的返修策略，希望可以提高不锈钢复合板焊接接头的质量，为相关工作人员提供一些帮助，仅供参考。

关键词：不锈钢复合板;焊接接头;问题;原因;返修策略

引言：不锈钢复合板主要由不锈钢与低碳钢或者低合金钢材料轧制而成，是一种复合材料板，因为组成材料的物理性能、组织结构以及化学成本都存在一定差异，在焊接的过程中如果操作不当极易出现焊接接头问题，从而导致不锈钢复合板出现质量缺陷，必须进行返修才能使用，但是会造成焊接接头强度以及防腐性能下降。

一、不锈钢复合板焊接接头问题形成原因

（一）焊接坡口形式问题

在焊接不锈钢复合板的过程中，如果焊接坡口的角度过大，就会导致不锈钢复合板焊接接头处出现比较大的熔合比，进而导致复层技术的稀释率变大，出现马氏体组织，是不锈钢复合板焊接接头处发生裂纹等焊接问题的主要原因之一[1]。如果焊接坡口角度过小，则会导致不锈钢复合板焊接接头处出现两侧死角，容易发生不锈钢复合板焊接接头处出现焊缝夹渣等焊接问题，影响不锈钢复合板整体的使用性能。

（二）焊接材料选择问题

在进行不锈钢复合板的焊接时，一般情况下需要使用铬镍含量比較高的双相铬镍不锈钢焊条，以此才能保证不锈钢复合板焊接接头的质量。然而，在实际焊接工作中，由于焊接成本以及技术等多方面因素的影响，很多焊接人员在焊接不锈钢复合板时都没有选择应用双相铬镍不锈钢焊条，会直接影响到焊接接头的质量，容易使得不锈钢焊接接头过渡层受到基层稀释，进而导致熔敷金属中出现马氏体组织，最终发生焊接裂纹等问题。

（三）焊接方式不当

在焊接不锈钢复合板的过程中，如果焊接方式不当容易发生焊缝稀释率增大问题，进而出现马氏体组织，造成焊接裂纹。另外，在实际焊接操作的时候，部分焊接作业人员容易将基层与复层弄混淆，进而将基层使用的碳钢焊条应用在复层不锈钢复合板上，致使焊接接头处出现马氏体组织，发生焊接裂纹问题。

（四）其它原因

导致不锈钢焊接接头问题发生的原因，除了常见的材料原因、焊接方式原因等，材料线性膨胀系数不同、焊接电流过大以及焊缝两侧死角清理不彻底等，均会导致不锈钢复合板焊接接头问题。由于不锈钢复合板的基层与复层材料具有不同的膨胀系数，在焊接的过程中会在焊接热循环的作用下出现较大的应力，从而在基层与复层的坡口边缘出现张口，在焊接过程中会发生夹渣问题。

二、不锈钢复合板焊接接头问题的返修策略

（一）返修前处理干净焊接接头问题

不锈钢复合板焊接接头存在问题的情况下，通常需要进行返修处理，有时不只需要返修一次，反复多次的返修会降低不锈钢复合板焊接接头的强度与耐腐蚀性能。因此，在进行不锈钢复合板焊接接头返修之前，要将其焊接接头的全部缺陷问题处理干净，尽可能的提高以此返修成功率。如果焊接接头问题出现在不锈钢复合板的基层，则可以使用碳弧气刨进行处理，如果焊接接头问题出现在不锈钢复合板的过渡层，或者多次返修的部位，则需要选用角向磨光机进行处理。另外，在返修过程中，为了防止不锈钢复合板的引弧和收弧处发生缺陷问题叠加，应该将返修的坡口长度控制在100mm以上[2]。另外，在处理干净过渡层的缺陷问题以后，还应该使用探伤仪进行全面检查，确保焊接接头处的问题都被处理干净了。

（二）选用正确的焊接焊条

在对不锈钢复合板焊接接头问题进行返修的时候，选用的焊接焊条与正常焊接使用的焊条要保持一致，并且要选择直径较小的焊条。在正式进行焊接作业之前，焊接作业人员需要按照相关的操作规范对使用的焊条进行烘烤，并将其放置在保温筒内进行盛装，在使用的过程中随用随取，保证焊条的使用性能一致。如果首次焊接使用的焊条不是双相铬镍不锈钢焊条，在进行返修的过程中可以将上次焊接接头处的焊条痕迹清除干净，并使用双相铬镍不锈钢焊条进行充分焊接，如果无法清除焊条痕迹的话，就需要使用统一规格的焊条进行复焊，尽可能的修复焊接接头问题，减少缺陷问题发生。

（三）科学选用焊接方式

不锈钢复合板基层的焊接工艺一般是手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊等，而复层以及过渡层的焊接则一般采用手工电弧焊和TIG焊，有时也会应用到其它种类可以确保焊接质量的工艺。在对不锈钢复合板焊接接头问题进行返修的过程中，基层和复层的焊接属于同类型材料的焊接，焊接工艺比较成熟，而过渡层的焊接属于不同材料的焊接，焊接难度较大，工艺应用问题较多，是出现焊接接头问题的主要部位[3]。因此，在进行焊接接头问题返修的时候，要科学选用焊接方式，并在焊接前对基层进行预热，清除坡口处的水分与杂质，连续焊接，保证层间温度。另外，要使用多层多道焊接方式，保证焊条稳定，控制好线能量，严格把握层间温度，进而减少焊接应力产生，提高返修效果。

（四）选用适当的坡口形式

不锈钢复合板的焊接接头处由于材料的组织与性能不均匀，会给返修工作造成一定阻碍。并且，由于焊接接头问题位置不易确定，返修操作不当就会出现重复返修。因此，在进行不锈钢复合板的焊接接头问题返修操作时，要选用适当的坡口形式，控制返修质量，有效解决反复返修的问题。在返修过程中，如果坡口形式选择适当，有利于基层侧的气刨清根，并且不会受到清根方式的限制，焊接操作较为简单。另外，在焊接过渡层的时候，适当的焊接坡口形式可以保护过渡层，不易对复层造成损伤，进而提高复层的焊接质量。另外，选择合适的焊接坡口形式可以很好的控制焊接电流以及熔合比，控制基层对焊缝金属的稀释。

三、结论

总之，不锈钢复合板焊接接头的问题原因有很多，包括焊接坡口选择不当、焊接材料使用错误以及焊接方式不合理等，需要进行返修处理。在返修处理过程中，要针对常见的焊接接头问题科学的制定返修计划，保证返修成功率，提高不锈钢复合板焊接质量。

参考文献：

[1]张保林，宋丽平，燕样样，等.不锈钢复合板焊接工艺与焊接缺陷分析[J].南方农机，2019（23）.

[2]孔艳荣，王东.不锈钢复合板坯破坏性试验分析[J].区域治理，2018，（009）：263.

[3]杨波.不锈钢复合板焊接接头缺陷的形成及返修措施[J].安装，2014（12）：52-54.