[发明专利]一种可取代不锈钢带极堆焊的多股焊丝气保护焊接工艺

说明书

本发明涉及一种可取代不锈钢带极堆焊的多股焊丝气保护焊接工艺，所述工艺包括以下步骤：步骤一、采用309LMo不锈钢焊丝分别绞合成左捻方向和右捻方向的Φ6.0mm，1*19绞股结构的绞股焊丝；步骤二、采用德国EWM双丝焊机，将步骤一中左捻方向的绞股焊丝放在双丝焊机左侧，将步骤一中右捻方向的绞股焊丝放在双丝焊机右侧，进行双丝双弧共熔池气保护焊接，焊接电流500A、电压31.5V，保护气体为纯CO₂。本发明一种可取代不锈钢带极堆焊的多股焊丝气保护焊接工艺，它无需匹配昂贵的烧结焊剂，有利于消除带极埋弧堆焊工艺中存在的由于焊接电流、电压不稳定而产生的焊层厚度不均匀，焊层边缘的咬边和焊趾残渣等缺陷。

技术领域

本发明涉及一种可取代不锈钢带极堆焊的多股焊丝气保护焊接工艺，属于焊接技术领域。

背景技术

近年来，随着石油化工行业的发展，高温、高压、耐腐蚀的压力容器趋向大型化、规模化，如加氢反应器、原流合成塔、煤液化反应器等厚壁压力容器等。在此类厚壁压力容器制造中，为降低成本，普遍的制造方法是用低合金钢锻造或厚板卷制成筒体和封头，再在内表面堆焊不锈钢衬里，以实现抗腐蚀、耐高温、高压的设计要求。

对于大面积堆焊而言，手工电弧焊和丝极堆焊熔敷效率低且堆焊层质量差。在该领域内，国内外大量采用了带极堆焊技术。该技术在稀释率和熔敷速度上比手工电弧焊和丝极埋弧焊有了长足的进步。带极堆焊以其更高的生产效率、更低的稀释率和良好的焊缝成形等优点，在国内外得到迅速发展和普遍的应用。

但是现有的不锈钢带极堆焊存在以下缺点：

1、不锈钢带：目前品种有WEL，ESS308，焊带规格宽30mm厚0.5mm；Soudotape309L焊带宽90mm厚0.5mm等。不锈钢钢带生产工艺流程长，包括熔炼→连铸连轧→薄板连轧→薄钢带表面抛光、裁剪、侧边打磨等，因此不锈钢钢带生产成本较高，目前价格可能在3万/吨以上；

2、埋弧工艺用的匹配烧结焊剂，要求具有极为良好的高温脱渣性，以减少焊接过程焊趾残渣，并要求高碱度降低焊层的P、S含量和C含量，焊剂配方可能加入ZrO2贵重原料，匹配焊剂售价很高，据调查主要有进口的Aveste301焊剂(价格10万/吨以上)和国产的601焊剂(价格3万/吨)；

3、焊接工艺参数(尤其是焊接电流电压)对焊道宽窄表面平整度，焊层下夹渣及熔深大等质量因素。焊接工艺较小的变化就会产生较大影响，电流大时送带速度增大堆焊层厚度明显增大，熔深较大，电流较小时熔深变小，熔合线出现未熔合，夹渣等缺陷。焊接电压也是影响堆焊层厚度的敏感参数，也有同时影响；

4、不锈钢焊带埋弧堆焊时，由于试验直流电源，堆焊过程中容易产生磁偏吹现象，堆焊层容易产生薄厚不均匀，焊层边缘容易产生咬边等缺陷；

5、不锈钢带极堆焊过程，热输入功率大，能耗高。据调查宽60mm的钢带，焊接电流845～855A，电压26～27V(与之对比的Φ6.0mm的309L多股焊丝，同样堆出60mm宽的焊缝其焊接电流520～530A，电压30～32V)。由于带极堆焊的热输入功率大，不仅能耗大而且影响焊层熔合线及热影响区的晶粒长大，从而降低焊层的冲击韧性和抗晶间腐蚀能力；

6、不锈钢带极堆焊工艺，送带装置垂直向下，该工艺只能只用于平板平面焊接和回转母材呈规则的圆周方向上的堆焊工艺，但不可能做到全位置焊接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种可取代不锈钢带极堆焊的多股焊丝气保护焊接工艺，它无需匹配昂贵的烧结焊剂，有利于消除带极埋弧堆焊工艺中存在的由于焊接电流、电压不稳定而产生的焊层厚度不均匀，焊层边缘的咬边和焊趾残渣等缺陷。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种可取代不锈钢带极堆焊的多股焊丝气保护焊接工艺，所述工艺包括以下步骤：