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分享一个把我折磨得不要不要的双相钢焊接工艺评定。那段时间，说真的，压力特别大，觉都睡不好。因为项目特急，是个献礼工程，意义重大，过了节点政治意义就低了，另外项目本身也是打破国外垄断，实现国产替代，各级都很重视，当时的自己还处于学习阶段，经验也不多。 主要也是前两天看到一篇介绍双相钢焊接工艺要点的文章，说实话，联想到我踩过的坑，那篇文章对于工程实际来说，几乎无任何有用指导。 今天就回忆一下当年我负责的项目中双相钢焊接工艺评定的辛酸历程。看看真正的双相不锈钢焊接有多讲究，而不是所谓的双相钢焊接性好、这也不敏感、那也不敏感、也不用焊前预热、也不用焊后热处理，云云，那还有屁的工艺要点。 项目背景是一台特种微通道换热器，其壳体材料牌号为S31803，工艺评定做了两项，一项是全部采用钨极氩弧焊，另一项是钨极氩弧焊打底加焊条填充盖面，焊接位置为1G平焊位置焊接，20mm厚板对接，1.5mm钝边，60度坡口。 我们来看看工艺评定的要求，除了拉伸强度和弯曲性能按NB/T47014执行外，还有焊缝铁素体含量要求，焊接接头冲击韧性要求，晶间腐蚀要求，点腐蚀要求等，具体技术指标如下： 1.焊缝外观合格，渗透满足I级合格，射线满足II级合格； 2.拉伸试样抗拉强度不低于620MPa； 3.弯曲试验D=4t，弯曲到180°无裂纹； 4.热影响区-40°C下冲击功KV2不小于54J，焊缝-40°C下冲击功KV2不小于34J； 5.焊接接头铁素体含量控制在35%到60%； 6.晶间腐蚀按GB/T4334执行，不得有晶间腐蚀裂纹； 7.点腐蚀按GB/T17897之A法，要求无点腐蚀坑且24h浸泡失重不大于10mdd。 外观，渗透，射线，拉伸，弯曲都没问题。常规工艺评定也就这几个，很简单，很容易过，随便怎么焊几乎都可以。难就难在它是双相钢，有一堆额外要求，恰恰是这些刁钻要求，对具体的焊接工艺提出了不小的挑战。遇到的困难如下： 1.热影响区和焊缝冲击总是在合格指标附近徘徊，导致一组试板，两个地方共计6个冲击试样都合格很难； 2.焊缝和热影响区铁素体含量分别测，焊缝容易过，热影响区很难过，总会出现铁素体含量超70的区域； 3.晶间腐蚀没问题，都能过； 4.点腐蚀很容易出现不过，有的工艺规范下会有点腐蚀坑。 总之，就这几项指标就搞死人，别说做工艺评定本身，找材料，下料，加工，焊接，解剖，测试整个过程，做一次累够呛，不合格再去弄，反反复复， 过去好几年了，每每想到当年做这个双相钢工艺评定，总是心有余悸。 当然，通过努力，上述问题最终都解决了，具体的工艺就不详细公开了，但是可以简明扼要说几句关键的，供相关人员参考借鉴，少走弯路。 1.冲击不容易过的罪魁祸首就是原材料本身性能指标就不咋地，提材料采购计划时要明确要求原材料的冲击韧性，纵向和横向都要提，因为双相钢纵横向冲击韧性差别很大，指标要够高，原材料韧性就不行，你怎么焊焊接接头也不可能合格的。 2.点腐蚀试验温度很重要，即便是设计单位也不能瞎提，温度高一度对结果都可能起决定作用，提的那个试验温度往往就在敏感温度附近了，高一度都不行。最后我们通过查阅文件发现设计单位制定的测试温度不妥，和设计单位沟通变更了测试温度，降了3度，才没有出现点腐蚀。 3.不同工艺方法决定了不同的热输入，尤其是打底焊道，线能量很关键，环境温度很关键，当时是冬天最冷时候，手都不能去摸工件，扎手，必须要预热，否则凉太快，还要控制层间温度。有的工艺点腐蚀就是过不了。试验发现焊条的效果比较好，钨极氩弧焊厚板时点腐蚀效果差一些，容易不合格。 4.原材料S31803其氮元素含量要求下限低，实际上对于双相钢而言，氮元素对其耐点腐蚀当量有很大影响，实际材料采购时，可以提高氮元素下限，保证点腐蚀当量在35以上，这样接头比较容易通过点腐蚀试验，对于S31803，应按国标的2205双相钢其化学成分去要求，会好很多。 干过双相钢焊接的，唠唠。 |
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