复合板的焊接工艺评定

复合板的焊接工艺评定

复合板S11348+Q245R的焊接工艺评定

摘要

本文介绍S11348+Q245R复合板的焊接性试验和焊接工艺评定，提供了焊接

工艺参数。根据该焊接工艺评定制定的产品焊接工艺，其产品经焊后检测符合技

术要求。

关键词：复合板S11348+Q245R；焊接工艺评定；焊接性能分析

第一节 前言

1焊接工艺评定概念

焊接工艺评定工作是整个焊接工作的前期准备。焊接工艺评定工作是验证所

拟定的焊件及有关产品的焊接工艺的正确性而进行的试验过程和结果评价。它包

括焊前准备、焊接、试验及其结果评价的过程。焊接工艺评定也是生产实践中的

一个重要过程，这个过程有前提、有目的、有结果、有限制范围。所以焊接工艺

评定要按照所拟定的焊接工艺方案进行焊前准备、焊接试件、检验试件、测定试

件的焊接接头是否具有所要求的使用性能的各项技术指标，最后将全过程积累的

各项焊接工艺因素、焊接数据和试验结果整理成具有结论性、推荐性的资料，形

成“焊接工艺评定报告”。

2焊接工艺评定的意义

焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器和压力管道焊接质量的一个重要环节。

焊接工艺评定是锅炉、压力容器和压力管道焊接之前技术准备工作中一项不可缺

少的重要内容，是国家质量技术监督机构进行工程审验中必检的项目，是保证焊

接工艺正确和合理的必经途径，是保证焊件的质量，焊接接头的各项性能必须符

合产品技术条件和相应的标准要求的重要保证，因此，必须通过相应的实验即焊

接工艺评定加以验证焊接工艺正确性和合理性，焊接工艺评定和还能够在保证焊

接接头质量的前提下尽可能提高焊接生产效率和最大限度的降低生产成本，获取

最大的经济效益。

3焊接工艺评定的目的

（1）是锅炉、压力容器和压力管道及设备制造、安装、检修等生产过程和焊工

培训教学应遵循的技术文件。

（2）是焊接质量管理所要执行的关键环节或重要措施。

（3）是反映一个单位施焊能力和技术水平高低的重要标志。

（4）是行业和国家相关的规程所做规定的必须进行的项目。

第二节S11348+Q245R复合板的焊接性试验和焊接工艺评定

不锈钢复合板是由碳钢或低合金钢和不锈钢复合轧制而成的双层金属材料。

基层为碳钢或低合钢，保证其钢板的结构强度 、刚度和韧性；复层为不锈钢，

满足介质对耐蚀性能的要求， 具有经济、技术性能优越等特点。2011年我厂新

接手了一台分馏塔顶油气分离器设备，（编号A097），此台设备主体材质为

S11348+Q245R (3mm+ 28 mm)。为了保证焊接质量，我们进行了此材料的焊接性

试验和焊接工艺评定。

1 焊接性分析

焊接不锈钢时，如果焊接工艺不当或焊接材料选用不正确，会产生一系列的

缺陷。这些缺陷主要有耐蚀性的下降和焊接裂纹的形成，这将直接影响焊接接头

的力学性能和焊接接头的质量。本台设备基层Q245R为碳素钢，S11348为铁素

体不锈钢，两者化学成分差别较大，焊接要求差别也大，应分别用各自相配的焊

接材料施焊。施焊过程中，基层焊缝对复层焊缝有稀释作用降低复层焊缝的铬镍

复合板的焊接工艺评定

含量，增加复层焊缝的含碳量以致产生马氏体组织，增加焊缝的硬性和脆性，从

而降低复层焊接接头的塑性和韧性，降低复层的抗腐蚀能力。为此，要在基层和

复层之间加一过渡层，以防止基层焊缝金属的碳向复层焊缝金属中扩散。

2焊接材料的选择

基层Q245R为常用碳素钢，其焊接性能较好，焊接工艺已成熟。Q245R之间

采用J427焊条，埋弧自动焊焊丝采用H08A，焊剂采用SJ101。根据技术要求，

采用单层堆焊。过渡层和复层S11348 之间均采用A062焊条。相关化学成分如

表l ～ 表3 所示。

表1 母材Q245R+S11348化学成分（%）

Q245R

S11348

C

Si

.Mn

P

S

Cr

/

Ni

/

Mo

/

/

V

/

/

Al

Ti

/

Nb

/

/

Cu

/

/

表2 焊丝H08A化学成分（%）

C

Si

.Mn

P

S

Cr

Ni

Mo

/

V

/

Ti

/

Nb

/

Cu

表3 焊条A062化学成分（%）

C

Si

.Mn

P

S

Cr

Ni

Mo

V

/

Ti

/

Nb

/

Cu

3 焊接接头型式

该塔体的复合材料采用NB/T47002中的压力容器用爆炸不锈钢复合钢板，两

块金属板在爆炸力的推动下相互撞击产生高温高压，致使接触表面局部熔化，成

锯齿状，由齿顶、齿根和前后旋涡区组成，如图1 所示。前后旋涡区在爆炸复

合过程中由于化学元素的扩散和迁移形成一种新型的合金，化学成分不同于基

层，也不同于复层，在焊接过程中容易产生裂纹。接头型式和坡口尺寸的设计原

则是：在保证融合良好的情况下，填充金属越少越好。具体坡口型式见图2 。

60°

复层

锯齿层

基层

5

28+3

6

1

7

8

4

2

3

6

0-4

图1 不锈钢复合钢板示意 图2坡口型式

4 焊接要点

用剪床剪切不锈钢复合板时，复层朝上。