适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法与流程

本发明涉及一种焊接工艺方法，特别是涉及一种适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法。

背景技术：

不锈钢复合板是以碳钢基层与不锈钢覆层结合而成的复合板钢板。它的主要特点是碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合。可以进行热压、冷弯、切割、焊接等各种加工，有良好的工艺性能。而现有技术的大型超厚不锈钢复合板圆筒状零部件在生产制作过程中，通常是采用一块或多块不锈钢复合板焊接、卷制而成。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术的大型超厚不锈钢复合板圆筒状零部件在生产中，由于板材特殊材质属性、厚度及卷制过程中焊缝受力问题，容易造成焊接好的板材在卷制过程中，于焊缝附近形成裂纹或断裂，如果再将焊缝断裂处重新加工坡口重新焊接，这样板材长度尺寸将减小，导致卷制圆筒直径小于设计尺寸，以致造成整块板材报废。

因此急需一种适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法，以克服现有焊接工艺技术不足的问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法，其中包括以下步骤：

选取焊接板材，并对焊接板材进行坡口加工；

预热焊接板材的焊接区域；

将焊接板材进行组对，并对每对焊接板材之间的基层进行焊接，且在焊接时，先对每对基层之间的坡口两侧采用斜坡堆焊法焊接，再对每对基层进行填充盖面焊接；

在每对焊接板材之间的基层焊接完成后，对其焊缝进行消氢处理，并进行无损检测；

对每对焊接板材之间的过渡层依次进行焊接过渡焊缝及焊接覆层；以及

再对每对焊接板材的整体焊缝进行无损检测，并进行去应力处理。

在第一方面的第一种可能实现方式中，对焊接板材进行坡口加工之前还包括以下步骤，对焊接板材进行无损检验及入厂检测。

在第一方面的第二种可能实现方式中，在焊接板材进行组对时，控制每对焊接板材的错变量小于1.5毫米。

在第一方面的第三种可能实现方式中，对每对焊接板材之间的基层进行焊接且采用焊丝焊接时，焊丝选择为直径1.2毫米的er55-b2焊丝，焊接电流为160-240安，焊接电压为24-28伏，焊接速度为15-25厘米/分钟，线能量为14-18千焦/厘米。

在第一方面的第四种可能实现方式中，对每对焊接板材之间的基层进行焊接且采用焊条焊接时，焊条选择为e5515-b1焊条，焊接电流为120-140安，焊接速度为15-25厘米/分钟。

在第一方面的第五种可能实现方式中，对每对焊接板材之间的基层进行焊接且采用埋弧焊焊接时，焊接电流为500-650安，焊接电压为32-36伏，焊接速度为25-35厘米/分钟，线能量为25-40千焦/厘米。

在第一方面的第六种可能实现方式中，对每对焊接板材之间的基层进行焊接时，控制焊缝层间温度小于等于350摄氏度，且在施焊过程中，在每个焊缝层道间采用锤击法锤击焊缝，并清理每个焊缝层道间的焊渣及飞溅，每层焊道厚度小于等于3.5毫米。

在第一方面的第七种可能实现方式中，在进行焊接过渡焊缝且采用焊丝焊接时，焊丝选择为直径1.2毫米的e309-lt-1焊丝，co2气保焊直流反接，焊接电流为200-240安，焊接电压为30-34伏，焊接速度为25-30厘米/分钟，线能量为14-17千焦/厘米。

在第一方面的第八种可能实现方式中，在进行焊接覆层且采用焊丝焊接时，焊丝选择为直径1.2毫米的e308lt-1焊丝，co2气保焊直流反接，焊接电流为200-240安，焊接电压为30-34伏，焊接速度为28-33厘米/分钟，线能量为12-16千焦/厘米。

在第一方面的第九种可能实现方式中，焊接板材为超厚不锈钢复合板材，基层的材质为12crmor，厚度为100毫米，过渡层的材质为0cr18ni9，厚度为3毫米。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

本发明适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法焊接后的板材，可以避免焊接板材在卷制过程中在焊缝附近形成裂纹或断裂，解决了现有焊接工艺技术不足。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法的步骤流程示意图。

图2-7是本发明一实施例的一对焊接板材及其上坡口的剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的一实施例中，请参考图1，其示出了本发明一实施例的适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法1的步骤流程示意图。适用于超厚不锈钢复合板材卷制的焊接工艺方法1包括以下步骤101-106，其中：

步骤101，焊前坡口3加工。选取焊接板材2，并对焊接板材2进行坡口3加工。

具体的，请参考图2-7，其分别示出了本发明一实施例的一对焊接板材2及其上坡口3的剖视结构示意图。选取的焊接板材2为超厚不锈钢复合板材，且每个超厚不锈钢复合板材的基层21的材质为12crmor、厚度为100毫米(mm)，过渡层22的材质为0cr18ni9、厚度为3mm，然后对焊接板材2进行无损检验及入厂检测，在其符合要求后，对焊接板材2进行坡口3加工，至于坡口3的形状可以根据实际焊接需求进行选择，例如可以选择如图2-7中任一图中所示的坡口3的形状。

步骤102，焊接区域预热。预热焊接板材2的焊接区域。

具体的，按照卷制工艺标准规程，采用热弯的工艺措施，对焊接板材2进行卷制，然后按照工艺评定规程，对焊接板材2的焊接区域进行预热，预热温度优选为250℃，但并不以此为限。

步骤103，基层21焊接。将焊接板材2进行组对，并对每对焊接板材2之间的基层21进行焊接，且在焊接时，先对每对基层21之间的坡口3两侧采用斜坡堆焊法焊接，再对每对基层21进行填充盖面焊接。

具体的，请再次参考图2-7，将焊接板材2进行组对，优选的，控制每对焊接板材2的错变量小于1.5毫米，但并不以此为限。然后对每对焊接板材2之间的基层21进行焊接,在焊接时，对每对基层21之间的每层焊缝焊接时先焊接坡口3两侧，进行斜坡法堆焊焊接，再进行填充盖面焊接，且在焊接时要尽量减小焊接热输入，优选的，控制焊缝层间温度小于等于350摄氏度。

更具体的，在焊接时，若采用焊丝焊接时，焊丝选择为直径1.2毫米的er55-b2焊丝，焊接规范为，焊接电流i＝160-240安(a)，焊接电压u＝24-28伏(v)，焊接速度为15-25厘米(cm)/分钟(min)，线能量14-18千焦(kj)/厘米(cm)。

若采用焊丝焊接时，焊条选择为e5515-b1焊条，焊条焊接规范为，焊接电流i＝120-140a，焊接速度15-25cm/min。

若采用埋弧焊焊接时，埋弧焊丝选择为直径4毫米的h08crmoa+sj101焊丝，埋弧焊焊接规范为，焊接电流i＝500-650a，焊接电压u＝32-36v，焊接速度为25-35cm/min，线能量25-40kj/cm。

无论采用上述哪种焊接方式，在施焊过程中，在每个焊缝层道间采用锤击法锤击焊缝，锤击要细密、有力，使焊接产生的拉应力变为压应力，来减小焊接应力对焊缝的影响；并要及时清理每个焊缝层道间的焊渣及飞溅，以保证每道焊缝熔合良好，且每层焊道厚度小于等于3.5毫米，施焊时，避免焊接过程间断。手工焊焊接时，要注意焊接顺序采用分段退焊法，焊接先焊坡口3两侧斜坡堆焊、再焊中间填充盖面焊。

步骤104，焊缝消氢及无损检测。在每对焊接板材2之间的基层21焊接完成后，对其焊缝进行消氢处理，并进行无损检测。

具体的，在每对焊接板材2之间的基层21焊接完成后，对其焊缝进行消氢处理，并进行无损检测，至于消氢处理及无损检测方式在本实施例中可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规技术手段即可。

步骤105，过渡层22焊接。对每对焊接板材2之间的过渡层22依次进行焊接过渡焊缝及焊接覆层。

具体的，在对每对焊接板材2之间的过渡层22进行焊接过渡焊缝时，采用焊丝焊接，焊丝选择为直径1.2毫米的e309-lt-1焊丝，co2气保焊直流反接，焊接规范为，焊接电流为200-240安，焊接电压为30-34伏，焊接速度为25-30厘米/分钟，线能量为14-17千焦/厘米，焊接完成后对过渡层22焊缝进行表面着色检测。

在对每对焊接板材2之间的过渡层22进行焊接覆层时，采用焊丝焊接时，焊丝选择为直径1.2毫米的e308lt-1焊丝，co2气保焊直流反接，焊接电流i＝200-240a，焊接电压u＝30-34v、焊接速度28-33cm/min、线能量控制在12-16kj/cm。

步骤106，整体无损检测及去应力处理。再对每对焊接板材2的整体焊缝进行无损检测，并进行去应力处理。

具体的，对每对焊接板材2的整体焊缝进行无损检测，并进行去应力处理，消除经焊接工序后焊接板材2内部产生的残余应力，避免整体焊缝存在应力导致焊接板材2在卷曲时在焊缝附近产生裂纹或断裂。本实施例中所示的应力处理的方式为用热处理炉或火焰将材料加热到一定温度并保温一段时间，通常不超过400℃，使材料内部的残余应力得以松弛，从而消除经焊接工序后焊接板材2内部产生的残余应力，但并不以此为限。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。