[发明专利]一种新型高合金奥氏体耐热不锈钢的焊接方法

说明书

一种新型高合金奥氏体耐热不锈钢的焊接方法，属于不锈钢焊接领域，将工件预热100℃，分两道次焊接，并保持层间温度不高于100℃，选择电流为180A，电压是18.0V，保护气体为体积比是Ar为97.5%，CO₂为2.5%的混合气体；保护气体流量为12～18 L/min；第一道次选择电流为180A，电压是18.0V，焊接速度是0.3 m/min；热输入是0.518KJ/mm；第二道次选择电流为180A，电压是18.0V，焊接速度是0.2~0.4 m/min；热输入是0.30~0.71 KJ/mm；热效率系数为0.8。本发明焊缝成型优良，整体焊缝形貌均匀，没有出现裂纹、气孔、咬边等焊接缺陷。

技术领域

本发明属于不锈钢焊接技术领域，具体涉及一种新型高合金奥氏体耐热不锈钢的焊接工艺。

背景技术

为了大幅提升两类量大面广奥氏体不锈钢的性能，太原钢铁（集团）有限公司研发了一种高合金奥氏体耐热不锈钢（太钢内部编号310SMOD）新材料，此材料在长期服役环境下具有良好的高温性能，可以满足煤化工、能源、石油精炼等高端制造业的重大需求。

310SMOD钢属于耐热型奥氏体不锈钢，焊接这类钢时容易出现焊接热裂纹（结晶裂纹），尤其在焊件厚度过大或环境温度过低时，由于焊后冷速过快易造成焊缝和热影响区焊后开裂；热输入较大时，焊缝热影响区易出现晶粒粗大，从而导致其力学性能下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：解决8mm板厚310SMOD不锈钢Y型接头MIG焊时的焊接热裂纹和焊接接头力学性能较低的问题。

本发明的技术方案：

一种新型高合金奥氏体耐热不锈钢的焊接方法，所述不锈钢化学成分（质量分数，%）是C：0.052；Si：0.51；Mn：1.03；S：0.003；P：0.026；Cr：24.77；Ni：19.60；其余为铁及不可避免杂质。

焊丝化学成分（质量分数，%）是C：0.02；Si：0.35；Mn：1.90；S：0.008；P：0.015；Cr：26.80；Ni：21.40；其余为铁及不可避免杂质。

板材尺寸为300mm×120mm×8mm，采用唐山松下S-AWP自动焊机器人的抽拉丝工法进行MIG焊接，

唐山松下S-AWP自动焊机器人的抽拉丝工法是采用高频变速送丝控制，飞溅和热输入较小，频率可达120Hz；它是通过在短路瞬间降低焊接电流、并将焊丝进行回抽来减小飞溅和热输入的，等燃弧后，继续将焊丝回抽到一定的高度，再进行正向高速送丝，直至短路再次发生；焊丝的高频回抽即降低了焊接飞溅，也降低了焊接热输入。

焊丝直径是1.2mm，焊接坡口呈Y，坡口角度是60°。

将工件预热100℃，分两道次焊接，并保持层间温度不高于100℃，选择电流为180A，电压是18.0V，保护气体为Ar与CO₂的混合气体，其中Ar为97.5%，CO₂为2.5%（体积比）；保护气体流量为12～18 L/min；

第一道次选择电流为180A，电压是18.0V，焊接速度是0.3 m/min；热输入是0.518KJ/mm；

第二道次选择电流为180A，电压是18.0V，焊接速度是0.2 ~0.4 m/min；热输入是0.30~0.71 KJ/mm；热效率系数为0.8；

焊接过程中采用直线摆动，左边摆幅=右边摆幅=5mm，摆动到两边时停留时间均是0.1s。

本发明焊缝成型优良，整体焊缝形貌均匀，没有出现裂纹、气孔、咬边等焊接缺陷。