Q345R+NCu30复合钢板焊接技术要点.docx

?

?

Q345R+NCu30复合钢板焊接技术要点

?

?

鲍碧霞王昌盛

摘?要：通过对Q345R+NCu30复合钢板的焊接工艺试验及焊接工艺评定，确定了合理的焊接工艺，并成功运用于镍复合钢板容器的焊接制造中，取得了良好的效果，不仅保证了产品的各项力学性能及镍合金复层的耐蚀性能达到技术指标，还为同类产品的焊接积累了宝贵的经验。

关键词：镍复合钢板;耐蚀性;焊接工艺;工艺评定

中图分类号：TG457?????文献标志码：A?????文章编号：2095-2945（2019）32-0099-04

Abstract：ThroughtheweldingprocesstestandweldingprocedureevaluationofQ345R+NCu30compositesteelplate，areasonableweldingprocesswasdetermined.Itwassuccessfullyappliedintheweldingmanufacturingofnickelcompositesteelplatecontainer，whichachievedgoodresultsandnotonlyguaranteedtheproducts.Themechanicalpropertiesandthecorrosionresistanceofthenickelalloycompositelayerhavereachedthetechnicalindex，andhaveaccumulatedvaluableexperiencefortheweldingofsimilarproducts.

Keywords：nickelcompositesteelplate;corrosionresistance;weldingprocess;processevaluation

Q345R+NCu30是由镍合金层NCu30和基层Q345R复合而成的。NCu30为蒙乃尔400合金，其内部组织为单相固溶体，是一种高强度镍基合金，对氢氟酸、氟气、热浓碱液、中性溶液、水、海水、大气、有机化合物等介质具有优质的耐蚀性。且该合金一般不产生应力腐蚀裂纹，加工工艺性能优良。因此它是石油化工领域中最为常用的耐蚀合金之一。由于镍基合金单价较高，为节约成本，一般采用爆炸焊复合工艺，将镍基合金复合在碳钢上，减少镍合金用量。镍复合板复层有镍基合金的耐蚀性，基层保证材料的强度，因此，镍复合板以其价格优势和良好的综合性能，在石油化工等领域的应用日益宽广。镍复合板焊接不仅仅是单一的镍合金焊接或基层的焊接，而是混合的焊接技术，有其特点和难点。通过我公司制造的Q345R+NCu30复合板设备（厚度3+16mm），进行焊接技术分析。

1Q345R+NCu30复合板的焊接特点

Q345R+NCu30复合板的强度主要由基层Q345R保证，耐蚀性能由复层NCu30保证，为保证焊后复合板能保有其原有的综合性能，需对基层和覆层分别焊接。由于钢和镍的焊接性能不同，热膨胀系数相差较大，焊接过程中出现较大的体积应力，导致焊接过程中极易产生热裂纹等缺陷。且NCu30中Cu含量较高，极易渗入钢中，造成铜脆。为保证焊接工艺性，增加过渡层焊缝是必要的。因此确保Q345R+NCu30复合板焊接过程中不产生裂纹，且复层保有较好的耐腐蚀性能是一项焊接技术难点。

2Q345R+NCu30镍复合板的工艺评定

2.1焊接方法的选择

Q345R+NCu30复合板需对基层、复层分别进行焊接，基层和复层可采用各自适应的焊接方法。基层碳钢Q345R焊接常用的方法有埋弧焊、手工焊条电弧焊、氩弧焊等;复层NCu30主要采用手工焊条电弧焊、氩弧焊。考虑本单位制造的设备直径、长度、厚度不大，从提高生产效率、经济性、质量稳定综合考虑，主体A、B类焊缝基层、过渡层、复层均采用手工焊条电弧焊。NCu30材料化学成分见表1，Q345R材料化学成分见表2。

2.2焊接材料的选择

Q345R+NCu30復合板的焊接材料按照NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》正文参考选用。Q345R基层采用J507（E5015）。为保证焊接工艺性，过渡层焊缝选用焊材尤为重要，需考虑以下几点：

（1）过渡层需与基层Q345R、复层NCu30有较好的熔合性。

（2）对复层焊缝的金属的稀释率。

（3）控制铜渗入基层。

（4）在焊接过程中，镍、铜元素有烧损，部分复层合金元素熔入基层被稀释，会造成焊接接头塑韧性下降，耐腐蚀性达不到要求。

（5）Ni与γ-Fe可无限固