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銹(xiu)鋼焊條手工堆焊解決，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(xiu)鋼絲極(ji)埋(mai)弧堆(dui)焊，能大大提高生產率、焊道成形美觀。347不銹鋼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(zhi)
347型不銹鋼(gang)絲極(ji)埋弧堆焊(han)過(guo)(guo)程中(zhong)，過(guo)(guo)渡層(ceng)和耐蝕(shi)層(ceng)均采用新研制(zhi)的焊(han)絲H309SL或(huo)H347SL。其化學(xue)成分見表(biao)5-60和表(biao)5-61。
2. 焊劑的研制(zhi)
用新研制的(de)焊(han)絲H309SL、H347SL與新研制的(de)焊(han)劑(ji)SJ661、SJ667匹配進行堆(dui)(dui)焊(han)時，分別將SJ661和(he)SJ667焊(han)劑(ji)中(zhong)C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種(zhong)元(yuan)素(su)過(guo)渡特性(xing)與帶極堆(dui)(dui)焊(han)對比(bi)進行了檢測(ce)，其檢測(ce)結果(guo)見表5-62和(he)表5-63。可(ke)以看出SJ661和(he)SJ667焊(han)劑(ji)對有益(yi)合(he)(he)金元(yuan)素(su)Cr、Ni的(de)燒(shao)損少，合(he)(he)金過(guo)渡穩定；C、S、P等元(yuan)素(su)幾(ji)乎(hu)不增加(jia)，氧化性(xing)低(di)，具有良好的(de)合(he)(he)金元(yuan)素(su)過(guo)渡特性(xing)達到了帶極堆(dui)(dui)焊(han)合(he)(he)金元(yuan)素(su)過(guo)渡水平(ping)。
3. 堆焊(han)試(shi)驗與結(jie)果分析
母材選(xuan)用規格(ge)為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板(ban)。試板(ban)整體(ti)預熱(re)至100～150℃，采用雙層(ceng)絲極堆焊(han)，過渡層(ceng)選(xuan)用H309SL焊(han)絲和(he)焊(han)劑SJ661；耐(nai)蝕層(ceng)選(xuan)用H347SL焊(han)絲和(he)SJ667焊(han)劑。堆焊(han)參數見(jian)表5-64，堆焊(han)簡圖(tu)如圖(tu)5-31所示(shi)。
嚴格按照上(shang)述堆(dui)焊(han)工(gong)藝進行施焊(han)，堆(dui)焊(han)金(jin)屬(shu)成(cheng)形好，脫渣快(kuai)、不粘渣。試板堆(dui)焊(han)后(hou)按 JB/T 4730-2005 對堆(dui)焊(han)層進行PT、UT100％檢測，評定(ding)為I級，未發現夾渣和氣孔等缺陷。堆(dui)焊(han)熔敷(fu)金(jin)屬(shu)的(de)化學成(cheng)分及力(li)學性能見表(biao)5-65和表(biao)5-66，與帶(dai)極埋弧堆(dui)焊(han)的(de)熔敷(fu)金(jin)屬(shu)相當。
對堆焊(han)層(ceng)熔敷(fu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)進(jin)行(xing)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)性能試(shi)驗、氫剝離(li)試(shi)驗、金(jin)(jin)(jin)相檢(jian)(jian)測和鐵素(su)體(ti)含量(liang)(liang)檢(jian)(jian)測：按(an)《金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)和合(he)金(jin)(jin)(jin)的腐(fu)(fu)蝕(shi) 不銹(xiu)鋼晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗方法》GB/T 4334-2008進(jin)行(xing)晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)試(shi)驗，未發現晶間腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向；按(an)ASTM G146-2000《高(gao)壓精(jing)煉氫設(she)備中(zhong)使用的雙金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)不銹(xiu)合(he)金(jin)(jin)(jin)／鋼板材(cai)非連(lian)接(jie)性的標(biao)準實施規程》進(jin)行(xing)氫剝離(li)試(shi)驗，未發現剝離(li)現象(xiang)；按(an)GB／T 10561-2006進(jin)行(xing)宏觀及金(jin)(jin)(jin)相檢(jian)(jian)測，堆焊(han)層(ceng)表面未見氣(qi)孔、裂紋、夾渣、未熔合(he)等缺陷；金(jin)(jin)(jin)相檢(jian)(jian)測堆焊(han)層(ceng)為大量(liang)(liang)奧(ao)氏體(ti)和少量(liang)(liang)鐵素(su)體(ti)。
由于(yu)新研制的(de)347型不(bu)銹鋼絲(si)極埋弧堆焊材料和(he)焊劑，具(ju)有(you)良(liang)(liang)好的(de)工(gong)藝及冶金性能(neng)，堆焊熔敷金屬具(ju)有(you)合格的(de)化學成分及力學性能(neng)、非常優(you)良(liang)(liang)的(de)耐晶間腐蝕和(he)耐氫剝等(deng)性能(neng)，達到了同等(deng)帶(dai)極埋弧堆焊水平，已經應用于(yu)石油、化工(gong)等(deng)壓力容器制造(zao)行(xing)業。
