[发明专利]一种爆炸焊接用0Cr13型铁素体不锈钢拼接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料的爆炸焊接拼接工艺方法，特别是一种爆炸焊接用大面积复层0Cr13型铁素体不锈钢拼接工艺方法。

背景技术

0Cr13不锈钢是一种铁素体-马氏体不锈钢，占基体主要部分的是铁素体，但少量的马氏体使钢的强度显著增加，由于这类钢具有优良的耐热性能，常以不锈钢/碳钢复合板的形式广泛应用于焦碳塔、煤直接液化装置等石油化工设备中，由于供货宽度一般较大，一般在1.5米以上，受目前市场0Cr13供货尺寸的限制，0Cr13在制造成复合材料以前要进行拼接以满足不同规格尺寸的要求，0Cr13属于铁素体不锈钢，但基体中含有少量的马氏体，因此这种钢的焊接性较差，在复合材料的生产过程中复层拼接接头要经过爆炸焊接的强冲击波作用，很容易撕裂。

由于复层0Cr13不锈钢在爆炸焊接之前要进行对接，而0Cr13不锈钢热影响区焊后状态的组织为硬脆的马氏体组织，拼接过程中在不断的焊接热循环作用下，容易造成焊接接头的塑性韧性降低，可能导致475℃脆化，脆性相和晶粒粗大等，经爆炸焊接后，由于铁素体固有的低塑性，以及焊接热循环引起的热影响区晶粒长大和碳、氮化物在晶界积聚，在0Cr13不锈钢拼接接头拘束度很大的背景下，经过爆轰波的冲击，极易产生裂纹，并且力学性能将进一步恶化。

针对这种情况，复合板制造厂家的解决办法是先对0Cr13不锈钢不填丝自熔焊，经爆炸焊接后自熔焊缝进行刨磨处理，然后重新堆焊，这种状况不但增加了劳动强度，恶化了劳动环境，而且生产效率低，生产成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种爆炸焊接用大面积复层0Cr13型铁素体不锈钢拼接工艺方法，解决以往工艺方法劳动强度大、劳动环境恶劣、生产效率低、生产周期长等问题，使利用该方法生产的大面积复层0Cr13型铁素体不锈钢拼接焊缝经爆炸焊接后不需要刨掉重新堆焊。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：采用SMAW的焊接方法、使用超低碳奥氏体焊材对大面积0Cr13型铁素体不锈钢点固焊后进行正面焊接，然后进行反面焊接，再进行爆炸焊接，最后进行退火热处理。必要时再进行无损检测，即完成了大面积0Cr13型铁素体不锈钢复合材料的制造。

所述的超低碳奥氏体焊材，可以是韧性好的不锈钢焊材，特别优选E309L焊材。

本发明的工艺方法，正面焊接后根据需要可以进行反面清根，特别是对于母材厚度大于等于3mm材料，正面焊接后需要反面清根。反面清根后根据需要可以进行无损检测。

本发明的工艺方法，反面焊接后可以经校平后才进行爆炸焊接，但是在板形非常好的情况下可以不校平。

本发明的工艺方法，退火热处理条件可以是普通的能消除不锈钢材料应力的常见退火方法，只要达到消除应力的结果即可。优选的条件是800℃左右消应力热处理，保温时间为2小时，出炉冷却。进行退火热处理工序后复合材料根据需要可以进行校平工序，也可以进行退火热处理工序后直接进行无损检测。

这些优选的工序可以互相结合使用，也可以基础工序单独结合使用。

本发明的工艺方案除了0Cr13外，还能运用到其他脆性大的材料上去，特别是0Cr13型铁素体不锈钢材料上，如405不锈钢。

本发明的优点是设备投资小，对环境污染小，劳动成本低，同时可进行多张板拼接，方便生产，提高效率

采用这种方法制成的0Cr13复合材料不需要去掉复层拼接焊缝，重新堆焊。这种拼接方法简单、实用，不仅改善了劳动环境，降低了劳动强度，而且极大的提高了生产效率，可确保经爆炸焊接后的0Cr13拼接接头存在缺陷的焊缝长度小于整张板拼接缝长度的5％，焊接接头各项性能数据均满足相关指标要求，基本解决了0Cr13焊接接头经爆炸焊接后开裂的难题。

具体实施方式

实施例1