目前，石油、化工等行業的壓力容器制造中，對有耐蝕性要求的管板、筒體內壁以及法蘭等都采用不銹鋼帶極堆焊。由于帶極堆焊熔池大，堆焊部位邊緣處需留出一定空間，防止堆焊熔池流淌，且狹小部位帶極焊不能進行。例如，管板外圈邊緣處，筒體內壁兩頭邊緣處，管板圓心處等。這些部位一般采用不(bu)銹(xiu)鋼焊條(tiao)手工堆焊解決，但手工堆焊效率低、堆焊焊道表面質量不美觀、制約生產制造的進度。若采用不銹鋼絲極埋弧堆(dui)焊，能大大提高生產率、焊道成形美觀。347不(bu)銹鋼(gang)絲極埋弧堆焊材料一般應用在對接焊縫，而不銹鋼絲極埋弧堆焊在國內鮮有報道。因此，研制開發347型不銹鋼絲極埋弧堆焊焊絲及配套焊劑對壓力容器制造很有價值和意義。
1. 焊絲的研制
347型不(bu)銹(xiu)鋼絲極埋弧堆焊過(guo)程中，過(guo)渡(du)層(ceng)和耐蝕層(ceng)均采用新研制的焊絲H309SL或(huo)H347SL。其(qi)化學(xue)成分見表5-60和表5-61。
2. 焊劑的研制
用新研(yan)制的焊(han)(han)絲(si)H309SL、H347SL與新研(yan)制的焊(han)(han)劑SJ661、SJ667匹配(pei)進(jin)行堆焊(han)(han)時，分別將SJ661和SJ667焊(han)(han)劑中(zhong)C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)(su)過渡特性與帶極堆焊(han)(han)對(dui)比(bi)進(jin)行了(le)檢(jian)測(ce)(ce)，其檢(jian)測(ce)(ce)結果見表(biao)5-62和表(biao)5-63。可以看出SJ661和SJ667焊(han)(han)劑對(dui)有(you)益合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)(su)Cr、Ni的燒損少，合(he)金(jin)過渡穩定；C、S、P等元(yuan)(yuan)素(su)(su)幾乎不增加，氧化性低，具有(you)良(liang)好的合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)(su)過渡特性達(da)到了(le)帶極堆焊(han)(han)合(he)金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)(su)過渡水平(ping)。
3. 堆焊試驗與結(jie)果分(fen)析
母材選(xuan)用規格(ge)為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼(gang)板。試板整體預熱至100～150℃，采(cai)用雙層(ceng)絲(si)極堆(dui)焊(han)(han)，過渡層(ceng)選(xuan)用H309SL焊(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)劑(ji)SJ661；耐蝕層(ceng)選(xuan)用H347SL焊(han)(han)絲(si)和SJ667焊(han)(han)劑(ji)。堆(dui)焊(han)(han)參數見(jian)表5-64，堆(dui)焊(han)(han)簡圖如(ru)圖5-31所示。
嚴(yan)格按照(zhao)上述堆焊(han)(han)工藝進行施焊(han)(han)，堆焊(han)(han)金屬成(cheng)(cheng)形好，脫渣(zha)快、不(bu)粘渣(zha)。試板堆焊(han)(han)后(hou)按 JB/T 4730-2005 對堆焊(han)(han)層進行PT、UT100％檢測，評定為I級，未發現(xian)夾渣(zha)和氣(qi)孔等缺陷。堆焊(han)(han)熔(rong)敷(fu)金屬的(de)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)(cheng)分及力(li)學(xue)(xue)性能見表(biao)5-65和表(biao)5-66，與帶極埋弧堆焊(han)(han)的(de)熔(rong)敷(fu)金屬相(xiang)當。
對(dui)堆(dui)(dui)焊層熔敷金屬(shu)進(jin)(jin)行(xing)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕性(xing)能(neng)試驗、氫(qing)剝離(li)試驗、金相(xiang)檢(jian)測(ce)(ce)和(he)鐵(tie)素(su)體含量(liang)檢(jian)測(ce)(ce)：按(an)《金屬(shu)和(he)合(he)金的(de)腐蝕 不(bu)銹鋼晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕試驗方法》GB/T 4334-2008進(jin)(jin)行(xing)晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕試驗，未(wei)發現晶(jing)間(jian)(jian)腐蝕傾向；按(an)ASTM G146-2000《高(gao)壓(ya)精煉氫(qing)設備中使用(yong)的(de)雙金屬(shu)不(bu)銹合(he)金／鋼板(ban)材(cai)非(fei)連(lian)接性(xing)的(de)標(biao)準(zhun)實施規程(cheng)》進(jin)(jin)行(xing)氫(qing)剝離(li)試驗，未(wei)發現剝離(li)現象；按(an)GB／T 10561-2006進(jin)(jin)行(xing)宏觀及(ji)金相(xiang)檢(jian)測(ce)(ce)，堆(dui)(dui)焊層表(biao)面未(wei)見氣孔、裂(lie)紋、夾渣、未(wei)熔合(he)等(deng)缺陷；金相(xiang)檢(jian)測(ce)(ce)堆(dui)(dui)焊層為(wei)大(da)量(liang)奧氏體和(he)少量(liang)鐵(tie)素(su)體。
由于新研制(zhi)的(de)347型不銹鋼絲極(ji)(ji)埋(mai)弧堆焊(han)材料和焊(han)劑(ji)，具有良好的(de)工藝及冶金(jin)性(xing)能(neng)，堆焊(han)熔(rong)敷金(jin)屬具有合格的(de)化(hua)學(xue)(xue)成分及力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)、非常優良的(de)耐晶間腐蝕和耐氫剝等(deng)(deng)性(xing)能(neng)，達到了(le)同等(deng)(deng)帶極(ji)(ji)埋(mai)弧堆焊(han)水(shui)平，已經應用(yong)于石油、化(hua)工等(deng)(deng)壓(ya)力(li)容器制(zhi)造行業。
