目前，石油、化工等行業的壓力容器制造中，對有耐蝕性要求的管板、筒體內壁以及法蘭等都采用不銹鋼帶極堆焊。由于帶極堆焊熔池大，堆焊部位邊緣處需留出一定空間，防止堆焊熔池流淌，且狹小部位帶極焊不能進行。例如，管板外圈邊緣處，筒體內壁兩頭邊緣處，管板圓心處等。這些部位一般采用不銹(xiu)鋼焊條手工堆焊解決，但手工堆焊效率低、堆焊焊道表面質量不美觀、制約生產制造的進度。若采用不銹鋼絲極埋(mai)弧堆焊，能大大提高生產率、焊道成形美觀。347不銹鋼絲極埋弧堆焊材料一般應用在對接焊縫，而不銹鋼絲極埋弧堆焊在國內鮮有報道。因此，研制開發347型不銹鋼絲極埋弧堆焊焊絲及配套焊劑對壓力容器制造很有價值和意義。
1. 焊絲(si)的研(yan)制(zhi)
347型不銹鋼絲極埋弧堆焊過程(cheng)中，過渡層和耐(nai)蝕層均采用新(xin)研制的焊絲H309SL或H347SL。其(qi)化學成分見表(biao)(biao)5-60和表(biao)(biao)5-61。
2. 焊劑的研制
用(yong)新(xin)研(yan)制(zhi)的(de)焊(han)(han)絲(si)H309SL、H347SL與(yu)新(xin)研(yan)制(zhi)的(de)焊(han)(han)劑SJ661、SJ667匹配進行(xing)堆焊(han)(han)時，分別將SJ661和SJ667焊(han)(han)劑中C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種(zhong)元(yuan)素(su)過渡特(te)性(xing)(xing)與(yu)帶極堆焊(han)(han)對比進行(xing)了檢測，其(qi)檢測結(jie)果見表5-62和表5-63。可以看(kan)出SJ661和SJ667焊(han)(han)劑對有益(yi)合金元(yuan)素(su)Cr、Ni的(de)燒損少，合金過渡穩定；C、S、P等元(yuan)素(su)幾(ji)乎不增加，氧化性(xing)(xing)低，具有良(liang)好的(de)合金元(yuan)素(su)過渡特(te)性(xing)(xing)達(da)到(dao)了帶極堆焊(han)(han)合金元(yuan)素(su)過渡水平。
3. 堆焊試驗與結果分析(xi)
母(mu)材選用(yong)(yong)規格為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板(ban)(ban)。試板(ban)(ban)整(zheng)體預熱至(zhi)100～150℃，采用(yong)(yong)雙層(ceng)絲(si)極(ji)堆(dui)焊(han)，過渡層(ceng)選用(yong)(yong)H309SL焊(han)絲(si)和焊(han)劑SJ661；耐蝕(shi)層(ceng)選用(yong)(yong)H347SL焊(han)絲(si)和SJ667焊(han)劑。堆(dui)焊(han)參數見(jian)表5-64，堆(dui)焊(han)簡圖(tu)如(ru)圖(tu)5-31所示。
嚴格按(an)照上述堆(dui)焊工藝進(jin)行施焊，堆(dui)焊金屬(shu)(shu)成形好，脫渣(zha)快、不粘渣(zha)。試(shi)板堆(dui)焊后按(an) JB/T 4730-2005 對(dui)堆(dui)焊層進(jin)行PT、UT100％檢測，評定為I級，未發(fa)現夾(jia)渣(zha)和氣孔(kong)等缺陷。堆(dui)焊熔(rong)敷金屬(shu)(shu)的化學成分(fen)及力學性(xing)能見表(biao)5-65和表(biao)5-66，與(yu)帶極(ji)埋弧堆(dui)焊的熔(rong)敷金屬(shu)(shu)相(xiang)當。
對堆(dui)(dui)焊(han)層(ceng)(ceng)熔(rong)(rong)敷金(jin)屬進(jin)行晶間腐蝕(shi)性能試(shi)驗(yan)(yan)、氫剝(bo)(bo)離(li)試(shi)驗(yan)(yan)、金(jin)相(xiang)(xiang)檢測(ce)和(he)鐵素體(ti)含量(liang)(liang)檢測(ce)：按(an)《金(jin)屬和(he)合(he)(he)金(jin)的腐蝕(shi) 不銹鋼(gang)晶間腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)方法》GB/T 4334-2008進(jin)行晶間腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)(yan)，未(wei)(wei)發現(xian)晶間腐蝕(shi)傾向；按(an)ASTM G146-2000《高壓精煉(lian)氫設(she)備中使用的雙(shuang)金(jin)屬不銹合(he)(he)金(jin)／鋼(gang)板材非(fei)連接性的標準實施規程》進(jin)行氫剝(bo)(bo)離(li)試(shi)驗(yan)(yan)，未(wei)(wei)發現(xian)剝(bo)(bo)離(li)現(xian)象；按(an)GB／T 10561-2006進(jin)行宏觀及金(jin)相(xiang)(xiang)檢測(ce)，堆(dui)(dui)焊(han)層(ceng)(ceng)表面未(wei)(wei)見(jian)氣(qi)孔(kong)、裂紋、夾渣(zha)、未(wei)(wei)熔(rong)(rong)合(he)(he)等缺陷(xian)；金(jin)相(xiang)(xiang)檢測(ce)堆(dui)(dui)焊(han)層(ceng)(ceng)為大量(liang)(liang)奧氏體(ti)和(he)少量(liang)(liang)鐵素體(ti)。
由于(yu)新研制(zhi)的347型不(bu)銹鋼絲(si)極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)(han)材料和焊(han)(han)劑，具(ju)有良(liang)好(hao)的工(gong)藝及(ji)冶(ye)金(jin)(jin)性(xing)能(neng)，堆(dui)焊(han)(han)熔敷金(jin)(jin)屬具(ju)有合(he)格的化學(xue)成分及(ji)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)、非(fei)常優良(liang)的耐晶間(jian)腐(fu)蝕和耐氫剝等(deng)性(xing)能(neng)，達(da)到(dao)了同等(deng)帶極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)(han)水平，已經應用(yong)于(yu)石油、化工(gong)等(deng)壓力(li)容(rong)器制(zhi)造行業。
