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鋼(gang)焊條(tiao)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(gang)絲極埋弧堆焊，能大大提高生產率、焊道成形美觀。347不(bu)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. 焊絲的研制

  347型不銹鋼(gang)絲(si)極埋(mai)弧堆(dui)焊過程中，過渡(du)層和(he)耐蝕層均采用(yong)新研制的焊絲(si)H309SL或H347SL。其化學成分見表5-60和(he)表5-61。

2. 焊劑(ji)的研制

  用新(xin)研(yan)制的焊絲H309SL、H347SL與(yu)新(xin)研(yan)制的焊劑SJ661、SJ667匹配進行堆(dui)焊時，分別將SJ661和SJ667焊劑中C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等(deng)8種(zhong)元素(su)(su)過(guo)渡(du)(du)特性與(yu)帶極(ji)堆(dui)焊對比進行了檢測(ce)，其檢測(ce)結果見表5-62和表5-63。可以看出SJ661和SJ667焊劑對有益(yi)合(he)(he)金元素(su)(su)Cr、Ni的燒損少，合(he)(he)金過(guo)渡(du)(du)穩定(ding)；C、S、P等(deng)元素(su)(su)幾乎不增加，氧(yang)化性低，具有良好(hao)的合(he)(he)金元素(su)(su)過(guo)渡(du)(du)特性達到了帶極(ji)堆(dui)焊合(he)(he)金元素(su)(su)過(guo)渡(du)(du)水平(ping)。

3. 堆焊試驗與結果(guo)分析

  母(mu)材選用(yong)規格為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板(ban)。試板(ban)整體預熱至(zhi)100～150℃，采用(yong)雙層絲極堆焊(han)(han)，過渡層選用(yong)H309SL焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)劑SJ661；耐蝕層選用(yong)H347SL焊(han)(han)絲和(he)SJ667焊(han)(han)劑。堆焊(han)(han)參數(shu)見表5-64，堆焊(han)(han)簡(jian)圖(tu)如(ru)圖(tu)5-31所示。

  嚴格(ge)按照上述堆(dui)焊工(gong)藝進行施(shi)焊，堆(dui)焊金屬(shu)成形好(hao)，脫渣快、不粘渣。試板堆(dui)焊后按 JB/T 4730-2005 對堆(dui)焊層進行PT、UT100％檢(jian)測，評定為I級，未發現夾(jia)渣和氣(qi)孔等(deng)缺陷。堆(dui)焊熔(rong)(rong)敷(fu)金屬(shu)的化學成分及力學性能(neng)見表5-65和表5-66，與帶(dai)極埋弧堆(dui)焊的熔(rong)(rong)敷(fu)金屬(shu)相當。

  對堆焊層熔敷金(jin)屬進行晶間(jian)腐蝕性能試(shi)(shi)驗(yan)、氫剝(bo)(bo)離試(shi)(shi)驗(yan)、金(jin)相檢(jian)測(ce)和鐵素(su)體含量(liang)(liang)檢(jian)測(ce)：按(an)《金(jin)屬和合金(jin)的(de)腐蝕 不銹(xiu)(xiu)鋼晶間(jian)腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)方法(fa)》GB/T 4334-2008進行晶間(jian)腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)，未(wei)發(fa)現(xian)晶間(jian)腐蝕傾向；按(an)ASTM G146-2000《高壓精煉氫設(she)備中使用(yong)的(de)雙(shuang)金(jin)屬不銹(xiu)(xiu)合金(jin)／鋼板材非連接性的(de)標準實施規程》進行氫剝(bo)(bo)離試(shi)(shi)驗(yan)，未(wei)發(fa)現(xian)剝(bo)(bo)離現(xian)象(xiang)；按(an)GB／T 10561-2006進行宏觀及(ji)金(jin)相檢(jian)測(ce)，堆焊層表面未(wei)見(jian)氣孔、裂紋、夾渣、未(wei)熔合等缺(que)陷；金(jin)相檢(jian)測(ce)堆焊層為大(da)量(liang)(liang)奧氏(shi)體和少量(liang)(liang)鐵素(su)體。

  由于新研(yan)制(zhi)的347型不銹鋼絲極(ji)埋弧堆(dui)焊材(cai)料和焊劑，具(ju)有良(liang)好的工藝及冶金性(xing)能(neng)，堆(dui)焊熔敷金屬具(ju)有合(he)格的化學成(cheng)分及力(li)學性(xing)能(neng)、非常優良(liang)的耐晶間腐蝕和耐氫剝等性(xing)能(neng)，達(da)到了(le)同等帶極(ji)埋弧堆(dui)焊水平，已經應用(yong)于石(shi)油、化工等壓力(li)容器制(zhi)造行業。