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不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法
日期：2025-09-05 10:37
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摘要：
不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法
不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法，詳情參考www.bankin-matsumoto.com
在不銹鋼復合板生產過程中，經常出現復層側缺陷，采用堆焊法修復缺陷經濟便利，但這種方法屬于異種金屬焊接，質量控制有一定的難度。與對接焊相比，堆焊的拘束度更大，更容易出現裂紋，焊接熱過程對母材熱影響區的性能也有影響。大多數不銹鋼/鋼復合板是用于制造煉油、化工等領域的耐壓、防腐容器的設備的，這些設備的工作環境惡劣，對板材的質量要求很高。這就要求堆焊區也應滿足復合板母材的力學性能及不銹鋼復層特有的耐腐蝕性能等要求。因此，對堆焊修復工藝必須首行工藝評定。沒有經過工藝評定的焊接工藝，堆焊的區域再小，也存在事故隱患。我們參照行業標準JB 4708-92，經過多年生產實踐，總結出了用于修復不銹鋼/鋼復合板復層側缺陷的工藝評定方法，現介紹如下：
在不銹鋼復合板生產過程中，經常出現復層側缺陷，采用堆焊法修復缺陷經濟便利，但這種方法屬于異種金屬焊接，質量控制有一定的難度。與對接焊相比，堆焊的拘束度更大，更容易出現裂紋，焊接熱過程對母材熱影響區的性能也有影響。大多數不銹鋼/鋼復合板是用于制造煉油、化工等領域的耐壓、防腐容器的設備的，這些設備的工作環境惡劣，對板材的質量要求很高。這就要求堆焊區也應滿足復合板母材的力學性能及不銹鋼復層特有的耐腐蝕性能等要求。因此，對堆焊修復工藝必須首行工藝評定。沒有經過工藝評定的焊接工藝，堆焊的區域再小，也存在事故隱患。我們參照行業標準JB 4708-92，經過多年生產實踐，總結出了用于修復不銹鋼/鋼復合板復層側缺陷的工藝評定方法，現介紹如下：
1 擬定工藝評定文件
擬定工藝評定文件，包括焊接工藝評定指導書，規定試件、試樣的檢驗類別及合格指標幾個方面。
(1)擬定焊接工藝評定指導書。首先應根據相關的焊接技術資料、有關的標準規程選出焊接材料，確定其類型、牌號、焊材直徑。焊接材料包括基層焊接材料、過渡層焊接材料及復層焊接材料。
(2)選擇焊接方法，確定焊接設備、焊接工藝參數。焊接工藝內容通常包括：是否有預熱要求，焊接電源種類、極性，焊接電流、電壓的選擇范圍，是否有其他技術及措施要求，是否需要特別保護，是否控制層(或道)間溫度，是否有緩冷要求等。
(3)確定焊后熱處理、表面處理工藝。包括選用合理的熱處理工藝，消除焊接應力，改善力學性能，改善復層堆焊區的組織狀態，提高抗腐蝕能力，通過表面處理，使復層堆焊區表面光潔平滑，與母材平齊。
(4)確定試件的無損檢驗項目。主要有表面著色滲透檢測、超聲檢測和X射線透照檢測。
(5)根據復合板母材的性能要求及使用環境，確定試樣的性能檢驗項目、試樣數量、合格指標。其檢驗項目通常包括：堆焊區的拉伸強度，彎曲性能，復合界面的剪切強度，受堆焊熱循環影響的基層材料沖擊韌性，復層材料的耐腐蝕試驗等。
2 試件制備準則
2.1 試件尺寸
要合理選擇試件尺寸，充分考慮試件的代表性和經濟性。試件太小，不能反映出實際生產的焊接過程，不具有代表性；試件太大，則不經濟。試件的單件尺寸通常應大于300 mm×300 mm。
確定試件的厚度時，應考慮復合板的實際厚度，包括基層材料的厚度和復層材料的厚度。試件基層厚度T≥25 mm時，適用的復合板基層厚度δ應大于25 mm；當試件基層厚度T＜25 mm時，適用的復合板基層厚度δ應滿足：25 mm≥δ≥T。試件復層厚度(t)在2～6 mm之間時，適用的復合板復層厚度H應滿足：6 mm≥H≥t。當焊件復層的厚度小于2 mm時，為保證耐腐蝕性能，堆焊過渡層與蓋面層焊道的厚度必須嚴格控制，此時，操作難度加大，試件與復合板的復層厚度應保持一致。當復合板復層厚度H大于6 mm時，試件復層厚度t應大于6 mm。
2.2 坡口形式
試件的坡口形式通常如圖1所示。復合板未復合區的形狀實際上并不規則。工藝評定試件的坡口制作應既能反映出實際生產的熱循環特點，又要便于制取試樣，坡口的寬度應大于或等于25 mm。
3 堆焊變形的控制
由于在實際焊件上堆焊的拘束度大于對接焊的，在同樣的條件下，堆焊區更容易出現裂紋缺陷。為更好地模擬實際堆焊情況，應將厚度小于30 mm的試件剛性固定在厚鋼板上，以減小試件焊接變形，增大拘束度.
4 堆焊
按工藝指導書的要求進行堆焊。應控制好過渡層的位置和厚度。道間溫度有控制要求時，要嚴格控制。焊后要依照焊件的實際生產過程，修磨堆焊區，使其光潔平滑并與母材表面平齊。
5 焊后熱處理
某些情況下，需經過熱處理才能使堆焊區符合復合板的各項性能要求。焊后熱處理應根據工藝評定指導文件的規定進行。焊后熱處理通常在無損檢測后進行，有時與無損檢測交替進行。
6 堆焊區的無損檢測
可根據復合板產品要求，按JB4730-94《壓力容器無損檢測》的規定對堆焊區進行無損檢測，包括表面著色滲透檢測、超聲檢測和X射線透照檢測。
(1)表面著色滲透檢測。通常應對堆焊區表面進行100%著色滲透檢測，堆焊區不得有裂紋、未熔合等缺陷。允許對單個氣孔進行修補并重新著色探傷，但同一位置*多允許修補2次，否則應考慮選擇的焊接方法或焊接材料是否合適。
(2)超聲檢測。應對堆焊區進行100%超聲檢測，主要檢查過渡層、蓋面層的熔合情況是否完好，有無未熔合、剝離裂紋、夾渣等缺陷。焊縫質量通常應達到**焊縫的要求。
(3)X射線透照檢測。必要時，應對堆焊區進行X射線透照檢測，焊縫射線照相的質量應不低于AB級，焊縫質量應不低于Ⅱ級。
7 堆焊區的力學性能試驗
參照JB4708-92的規定從試件上截取力學性能試樣。允許對試樣進行冷校平，試樣的類別和數量為：拉伸試樣、外彎試樣、內彎試樣、側彎試樣、剪切試樣各2個，受堆焊熱循環影響的基層材料沖擊試樣6個。
7.1 拉伸試驗
截取、制作帶肩板形拉伸試樣，按GB 228-87測定拉伸強度。厚度較大(大于30 mm)的試樣，可采用基層、復層同時減薄的方式將試樣厚度減至30 mm，但不改變基、復層的厚度比。合格指標為：試件拉伸強度應不小于GB 8165-87標準中規定的復合板拉伸強度下限值。
7.2 彎曲試驗
彎曲試驗分為內彎曲試驗、外彎曲試驗和側彎曲試驗。外彎曲試驗時，復層受拉，基層受壓。此試驗能較嚴格地考察復層蓋面焊道的塑性、致密性。內彎曲試驗時，復層受壓，基層受拉。內、外彎曲試樣尺寸、彎曲試驗條件及結果應符合GB 8165-87的規定。當試件厚度a＞25mm、復層厚度H≤6mm時，從基層側去除母材至試樣厚度為25 mm。當試件復層厚度H＞6mm時，可采用基層、復層同時減薄的方式將試樣厚度減至30 mm。
側彎曲試驗是對過渡層界面、蓋面層界面塑性、致密性進行綜合檢驗。側彎試樣尺寸如圖3，當試件厚度小于38 mm時，采用全厚度側彎試件，試樣寬度等于試件厚度；當試件厚度大于38 mm，復層厚度小于8 mm時，試樣從基層側減薄至20 mm厚；復層大于8 mm時，先將復層厚度減薄至8 mm，再從基層側減薄，使試樣厚度為20 mm。側彎曲試驗按GB232-88進行。合格指標為：試件在彎曲部分的外側不得產生裂紋，復合界面不允許分層。
不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法，詳情參考www.bankin-matsumoto.com
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