[发明专利]一种提高大口径薄壁双相不锈钢接头焊后综合性能的方法

说明书

一种提高大口径薄壁双相不锈钢接头焊后综合性能的方法，属于焊接技术领域，解决大口径薄壁双相不锈钢管材焊态性能不足、热处理态焊管塌陷变形的技术问题，解决方案包括以下步骤：第一，焊接工艺调控，焊接过程中根据双相钢材料的特性严格控制焊接热输入，降低σ相的析出；第二，热处理工艺调控，调控α/γ两相的相对含量并消除有害的σ相，同时计算分析焊后管材的应力分布规律，并于管材内部装配防止热处理过程中焊管变形的辅助装置，获得的焊管具有优良的综合性能并无明显的塌陷变形，明显的减少了后续的精整工序，产品性能大幅提升。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及的是一种提高大口径薄壁双相不锈钢接头焊后综合性能的方法。

背景技术

双相不锈钢是一种重要的高强度、耐腐蚀的工程结构材料，其组织主要由铁素体相和奥氏体相两相组成，通过降C增N的技术提高了双相不锈钢的综合性能，尤其是强度、疲劳性能和抗敏化性能有了明显的提高。

双相不锈钢不锈钢接头一般要经过固溶处理，通过合理的焊后热处理工艺消除焊接产生的σ相，从而改善接头的强度和抗晶界腐蚀性能。但是，热处理会改变α/γ相的比例从而使得材料出现软化，尤其对于薄壁大口径的双相不锈钢焊管，热处理后会出现明显的塌陷变形，严重影响管材的圆度，后期的精整工艺的工作量加大，并增加了管材的内部变形应力，严重影响管材的质量和生产效率。

目前，关于大口径薄壁双相不锈钢焊接技术还未见大量报道，并且现有的技术均需要对热处理后的焊管进行大量的精整工序来降低塌陷变形，成本大、效率低、工作环境恶劣。因此，深入研究大口径薄壁双相不锈钢焊接及其焊后热处理工艺具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，解决大口径薄壁双相不锈钢管材焊态性能不足、热处理态焊管塌陷变形的技术问题，本发明提供一种提高大口径薄壁双相不锈钢接头焊后综合性能的方法。本发明结合焊接工艺调控、辅助热处理装置开发和焊后热处理设计，有助于提高大口径薄壁双相不锈钢的生产环境和效率，扩大双相不锈钢的应用市场。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种提高大口径薄壁双相不锈钢接头焊后综合性能的方法，包括以下步骤：

S1、焊接：

S1-1、对待焊接的双相不锈钢板材进行焊前处理，焊接坡口设计为Y型坡口，钝边为2±0.25mm，单边坡口角度为30-32°，并对坡口及边缘区域进行去污、去毛刺和烘干处理，留待后步使用；

S1-2、对步骤S1-1准备好的原材料板材折弯成型，并且合缝点焊固定连接，点焊过程控制点焊顺序和焊点间距，点焊完成后对焊点位置进行打磨、去污处理，并调整管材圆度；

S1-3、对步骤S1-2点焊后的管材进行等离子弧打底焊接，打底焊接工艺参数如下：焊接电流为240-260A，焊接电压为29-32V，焊接速度为90-110mm/min，离子气流量为4-5L/min，保护气采用氩气，气体流量20-25L/min；然后对打底焊接后的焊缝仔细检查并打磨；

S1-4、对步骤S1-3打底焊接后的管坯进行直缝填充焊接，直缝填充焊接工艺参数如下：焊接材料选用型号为ER2209、直径为Φ1.2mm的焊丝，焊接电流为270-300A，焊接电压为28-30V，焊接速度为90-110mm/min，送丝速度为1400-1600mm/min，保护气体采用氩气，气体流量20-25L/min，直缝填充焊接过程中严格控制焊道层间温度≤100℃；