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(ji)埋弧堆焊，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(han)絲的(de)研制
347型不銹(xiu)鋼絲極埋弧(hu)堆焊(han)過(guo)程中，過(guo)渡層(ceng)和(he)耐(nai)蝕層(ceng)均(jun)采用(yong)新(xin)研制(zhi)的焊(han)絲H309SL或H347SL。其化學(xue)成(cheng)分見(jian)表5-60和(he)表5-61。
2. 焊劑(ji)的研制(zhi)
用新研制的(de)焊(han)(han)絲(si)H309SL、H347SL與新研制的(de)焊(han)(han)劑(ji)SJ661、SJ667匹配進行(xing)堆焊(han)(han)時，分別將SJ661和(he)SJ667焊(han)(han)劑(ji)中(zhong)C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種元(yuan)素過(guo)渡(du)特性(xing)與帶極堆焊(han)(han)對比進行(xing)了檢測，其檢測結(jie)果(guo)見表(biao)5-62和(he)表(biao)5-63。可以看(kan)出SJ661和(he)SJ667焊(han)(han)劑(ji)對有(you)益合金元(yuan)素Cr、Ni的(de)燒損少，合金過(guo)渡(du)穩定；C、S、P等元(yuan)素幾乎不增加(jia)，氧化性(xing)低(di)，具有(you)良(liang)好的(de)合金元(yuan)素過(guo)渡(du)特性(xing)達到了帶極堆焊(han)(han)合金元(yuan)素過(guo)渡(du)水平。
3. 堆焊試驗與(yu)結果(guo)分析
母材選用(yong)規(gui)格為400mm×300mm×52mm的(de)2 Cr1Mo鋼(gang)板。試板整體預熱至100～150℃，采用(yong)雙(shuang)層絲極堆(dui)焊(han)，過渡層選用(yong)H309SL焊(han)絲和焊(han)劑SJ661；耐(nai)蝕層選用(yong)H347SL焊(han)絲和SJ667焊(han)劑。堆(dui)焊(han)參(can)數見表5-64，堆(dui)焊(han)簡(jian)圖如圖5-31所示(shi)。
嚴格按(an)照上述堆(dui)焊工藝進行(xing)施(shi)焊，堆(dui)焊金屬(shu)(shu)成形好，脫渣快、不粘渣。試(shi)板堆(dui)焊后按(an) JB/T 4730-2005 對堆(dui)焊層進行(xing)PT、UT100％檢(jian)測，評定為I級(ji)，未發現夾渣和(he)氣孔等缺陷(xian)。堆(dui)焊熔敷(fu)金屬(shu)(shu)的化學成分(fen)及力學性(xing)能(neng)見(jian)表(biao)5-65和(he)表(biao)5-66，與帶(dai)極埋弧堆(dui)焊的熔敷(fu)金屬(shu)(shu)相當。
對堆焊(han)層(ceng)熔(rong)敷金(jin)(jin)屬(shu)進(jin)(jin)行(xing)晶間(jian)腐蝕(shi)性能(neng)試(shi)驗(yan)、氫(qing)剝(bo)離(li)試(shi)驗(yan)、金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)檢(jian)(jian)測(ce)和(he)鐵素(su)體(ti)(ti)含量檢(jian)(jian)測(ce)：按《金(jin)(jin)屬(shu)和(he)合(he)金(jin)(jin)的腐蝕(shi) 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼晶間(jian)腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)方法》GB/T 4334-2008進(jin)(jin)行(xing)晶間(jian)腐蝕(shi)試(shi)驗(yan)，未發現(xian)晶間(jian)腐蝕(shi)傾向；按ASTM G146-2000《高壓精煉氫(qing)設備中使用(yong)的雙金(jin)(jin)屬(shu)不(bu)銹(xiu)(xiu)合(he)金(jin)(jin)／鋼板材(cai)非連接性的標準(zhun)實(shi)施(shi)規(gui)程》進(jin)(jin)行(xing)氫(qing)剝(bo)離(li)試(shi)驗(yan)，未發現(xian)剝(bo)離(li)現(xian)象(xiang)；按GB／T 10561-2006進(jin)(jin)行(xing)宏觀及金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)檢(jian)(jian)測(ce)，堆焊(han)層(ceng)表面未見(jian)氣孔(kong)、裂紋、夾(jia)渣、未熔(rong)合(he)等缺(que)陷；金(jin)(jin)相(xiang)(xiang)檢(jian)(jian)測(ce)堆焊(han)層(ceng)為大量奧氏體(ti)(ti)和(he)少量鐵素(su)體(ti)(ti)。
由于(yu)新(xin)研制的(de)347型不銹鋼絲(si)極(ji)埋弧堆焊(han)材料和焊(han)劑，具有(you)良(liang)(liang)好的(de)工藝及(ji)冶金性(xing)能，堆焊(han)熔敷金屬具有(you)合格的(de)化學成分(fen)及(ji)力學性(xing)能、非常優良(liang)(liang)的(de)耐晶(jing)間(jian)腐蝕和耐氫(qing)剝等性(xing)能，達到(dao)了同等帶極(ji)埋弧堆焊(han)水平，已經(jing)應用于(yu)石油(you)、化工等壓力容器(qi)制造行業。
