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船舶制造过程中如何选用合适的焊材

发布日期:2018-06-12 作者: 点击:

 主要难题及解决方案


(1)9Ni钢的焊接  该项目中,9Ni钢的焊接不仅要满足高强度、﹣196℃低温冲击性能,还要满足SSC(抗硫化氢腐蚀试验)要求,而9Ni钢具有磁性,难消磁,焊接容易产生裂纹,这对我们选择焊材及制定焊接工艺提出了更高的要求。


首先针对9Ni钢的磁性问题,我们在焊接前需要进行消磁处理。焊接时,在坡口上方进行定位焊处理,焊接时,坡口两侧磁场消磁,保证了焊接顺利进行。对于焊接裂纹,通过分析发现焊材的选用是非常重要的,我公司选用的NiCrMo—3型焊材,与9Ni钢的线膨胀系数相近,有效减少了焊接热应力,含碳量与9Ni钢相近,而wNi=55%~60%,保证了奥氏体组织的含量,避免熔合线出现硬脆马氏体带,wC≤0.03%,脆性温度区间小。采用NiCrMo—3型焊材焊接9Ni钢,有效地保证了9Ni钢的低温韧性,这是由于高的Ni含量有效防止了C的迁移,并且焊缝为奥氏体结构,有效保证了焊缝的低温韧性。


焊接参数对保证9Ni钢焊接质量也是极为重要的,此项目中,涉及此材料的焊接为厚壁管,我公司采用GTAW打底,SMAW填充、盖面的方法进行焊接,为了保证质量节约焊材,坡口设计如图1所示。为了保证根部焊道成形和焊条电弧焊填充,以及避免出现烧穿现象,打底焊至少要焊两层,焊缝厚度至少达到6.4mm后,再采用焊条电弧焊填充。焊道布置如图2所示。


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(2)模块项目Inconel625复合管的焊接  本项目中Inconel625复合管是由管(碳钢- API 5L B)+衬层(Inconel625材料,厚度3mm)复合而成。除了要解决Inconel625材料本身的焊接难点外,两种材料结合层的焊接是极其复杂的,而最需要解决的是复合层Fe元素的稀释问题,选择什么材料焊接及焊接工艺成为难题。


 通过规范、规格书的阅读及试验,整个焊缝均采用NiCrMo—3型焊材,为了避免Fe元素的稀释,我们会在坡口内用NiCrMo—3型焊材预堆焊一层(见图3),之后采用GTAW打底, SMAW填充、盖面的方式进行焊接。并且为了保障焊接的稳定性,我们选用了国外焊材(UTP A 6222 Mo及UTP 6222 Mo)。对焊接参数及工艺也进行了严格的控制,保证了项目的顺利进行。


3. 对未来焊接材料发展的一些想法


首先,目前市场竞争激烈,产品的制造要求也日趋严格,经常还要面临工期紧张的难题,我公司目前项目涉及很多特殊焊材(如9Ni钢、双相不锈钢及超级双相不锈钢的焊材),这些焊材都需要国外进口,周期特别长,价格也非常贵,希望国内焊材厂家加强研发,提供高质量及高稳定性的产品,这对成本控制及工期都是极其有利的。


其次,超高强度合金钢焊材,如EQ70,针对6G位置,目前基本使用焊条及埋弧焊丝,我公司试了国内外很多家FCAW药芯焊丝,低温韧性很难保证,希望国内外焊材企业,针对此问题,开发出适合生产使用的焊材,这对提高生产率及保障焊接稳定性都是非常有意义的。


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