Internal Combustion Engine &Parts
0引言随着LNG 、LPG 等运输液体、气体化学物质船的订单进一步扩大，化学品船不锈钢焊接和施工技术的研究得到了各船企的重视。在船舶制造方面，不锈钢焊接的主要涉及不锈钢管系和舱壁不锈钢板方面的焊接，尤其是舱壁不锈钢板的焊接是其中的一个难点和关键，下面就不锈钢板焊接技术作详细介绍。来月经腰痛
1不锈钢板焊接的工艺方法的选择从理论上讲，一般常用的焊接方法都能用于不锈钢的焊接。其中包括埋弧自动焊（SAW ），气体保护焊（GMAW ），CO 2气体保护药芯焊丝焊接（FCAW ），手工电弧焊（SMAW ）等。随着焊接技术发展，不锈钢化学品船液舱不锈钢的焊接主要采用FCAW 这一焊接方法。因此，选择FCAW 和传统的SMAW 两种焊接方法作为本次试验的研究重点。
FCAW 和SMAW 的工艺性比较：通过各种位置的试焊，并根据应用的情况，得出以下结论（参考见表1）：
需要说明的是手工焊方法焊不锈钢板时，其工艺性除飞溅率外，其操作适应性比CO 2更好。
本次试验采用的是台湾产TS-316L 焊条，此种焊条属低氢钾型碱性焊条，此焊条的焊接成形可以达到FCAW 的焊接成形效果。
2不锈钢板对接焊试验2.1焊接工艺
接头的坡口形式和焊接顺序（见图1），焊接工艺参数见表2。
2.2焊接接头的无损探伤和理化试验2.2.1试件编号（见表3）
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—作者简介：沈根平（1973-），焊接和管理双学士，焊接高级技师，
高级讲师，主要从事焊接理论与实习一体化教学，焊接质量控制的研究。
不锈钢板焊接技术的应用研究
Application Rearch of Stainless Steel Plate Welding Technology for Chemical ship
沈根平SHEN Gen-ping
（江苏省江阴中等专业学校，江阴214433）
（Jiangsu Jiangyin Secondary Vocational School ，Jiangyin 214433，China ）
摘要：为进一步提高化学品船的不锈钢焊接质量，通过对不锈钢的焊接工艺方法的分析，比较了FCAW 和SMAW 的焊接工艺性，
以不锈钢SUS316L 为试验母材，对不锈钢板对接焊以及不锈钢与低碳钢即异种钢对接焊的工艺试验过程作了详细介绍，还对角变形试验、焊缝表面处理的方法及要求作了分析，从而较系统地阐述了不锈钢焊接的各个方面，相关试验对化学品船不锈钢焊接具有参考价值。
Abstract:In order to further improve the quality of stainless steel welding of chemical ship,the welding process of FCAW and SMAW was compared by analyzing the welding process of stainless steel.Stainless steel SUS316L was ud as the test ba material,the process test process of butt welding of stainless steel plates and butt welding of stainless steel and low carbon steel(dissimilar steel)are described in detail.The methods of angular deformation test and surface treatment of welds are also analyzed.The various aspects of stainless steel welding are systematically explained.The related tests have reference value for chemical ship stainless steel welding.
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关键词：无损探伤；拉伸试验；冷裂纹；低碳钢Key words:nondestructive flaw detection ；tensile test ；cold crack ；low carbon steel
焊接方法FCAW SMAW 先进性
成形全位置适应性
效率飞溅应用前景综合成本
☆☆△☆少☆△
○△△○多○○
☆好，△良好，○一般
表1工艺性比较
店铺陈列表2工艺参数
焊接方法母材
焊接材料及规格（mm ）
焊
接电流（A ）焊接电压（V ）保护气体流
量（L/min ）want的同义词
SMAW FCAW
SuS316L SuS316L ST-316L ，Ø3.2TWF-316L ，Ø1.290-110150-170
22-24
26-29
—20
注：两种焊接材料为天泰公司产品.
图1焊接坡口
表3试件编号
焊接方法试板号拉伸试样弯曲试样冲击金相FCAW SMAW
HS1HS2
111211
121，122221，222
131，132，133
231，232，233
141
241
141焊缝中心的组织
241焊缝中心的组织
图2焊缝中心的微观组织
2.2.2试验结果（见表4）
试样141和241的金相如图2。
2.2.3结论
采用两种焊接方法所得的试验结果均符合DNV 规范
的要求。
3异种钢对接焊试验
在化学品船不锈钢液舱制造中，不可避免地会遇到低碳钢与不锈钢的焊接问题。奥氏体不锈钢与低碳钢的异种钢焊接应用较多，就技术应用方面而言，需系统地进行焊接性（包括工艺性和力学性）研究，解决施工中存在的问题。
3.1工艺性分析如前面所述，异种钢焊接也主要采用SMAW ，FCAW ，SMAW 工艺。但药芯焊丝CO 2焊的操作适应性、效率等方面较好。这一工艺在烟道内壁不锈钢覆板和碳钢的焊接应用过，在应用上遇到最大问题是焊缝区产生冷裂纹，该问题一直没有得到较好的解决。
根据相关资料介绍，不锈钢与碳钢焊接时，引起冷裂纹的关键是由于产生了淬硬的马氏体组织，其引起的原因有：一是因为是异种钢焊接，熔敷金属必定有“稀释作用”的存在。二是不锈钢与碳钢焊接时，不锈钢熔深浅，碳钢熔深大，这样加大了稀释作用。
为此，在工艺上可以采用以下措施：①采用合金含量较高的焊接材料。
②在焊接操作上，尽量降低异种钢两侧熔化的不平衡。
3.2焊接工艺
接头的坡口形式和焊接顺序（参见图1），焊接工艺参数（见表5）。
3.3焊接接头的无损探伤和理化试验3.3.1试件编号（见表6）3.3.2试验结果（见表7）3.4试验结论
无损探伤
拉伸试验
试样编号横截面积（mm 2）拉断负荷（kN ）抗拉强度（N/mm 2）
备注111192.2112582.7断于母材211
189
110
582.0
断于母材外来植物
DNV 标准490-690弯曲试验
试样编号方向弯头直径弯曲角度结果备注
121正D=4t 180°无裂纹122反D=4t 180°无裂纹221正D=4t 180°无裂纹222反D=4t
180°无裂纹
夏比V 型缺口冲击试验西游记4
试样尺寸试验温度试样编号
冲击值（J ）
标准要求-5X10
-196
27J
说明：DNV 及其它船级社对用于化学品船的奥氏体类不锈钢冲击试验不作要求，出于研究的目的，增加了这一试验。化学腐蚀：有关规范中对母材有腐蚀试验要求，但对SUS316L 工艺评定，DNV 并不要求试验该项目。
方式探伤仪型号评定标准探伤结果RT:X-Ray
XGQ2505
GB/T3558-94Ⅱ级I 级2933
2846
34
48
131，132，133231，322，233
表4试验结果炒冬瓜
注：DNV （挪威船级社）.
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焊接工艺母材
焊接材料及规格（mm ）焊接电流（A ）焊接电压（V ）保护气体流量（L/min ）
FCAW SuS316L +船用B SF-309MoL ，
Ø1.2150-17025-2720
表5异种钢焊接工艺参数新春鞭炮
注：SF-309MoL 为日本新日铁产品.
表6异种钢对接试件编号焊接方法试板号拉伸试样弯曲试样冲击金相
FCAW HS3311，312321,322-341
试验结果符合规范的要求，可以用于生产。
4角变形试验
试板尺寸见图3，焊后变形情况参见图4。不锈钢板焊接扶强材后，变形明显比碳钢严重，在施工中应加以注意。5焊缝表面处理
不锈钢板焊接时，表面处理十分重要。处理质量的好坏，既影响到液舱的使用寿命，还影响到整个工程的成败。
5.1在焊接区域表面防飞溅母材上不允许有飞溅粘附，如果出现飞溅则处理起来相当复杂，还要浪费大量人工成本。本次试验采用的产品
名称为“焊接飞溅清除剂”。焊接前，在焊接坡口两侧直接
喷上一层即可，试验效果良好。
5.2打磨打磨主要指对成形表面的打磨，对焊接坡口的打磨，没有特殊要求。打磨时，强调的是要采用不含铁（离子）的砂轮片。
对于成形粗糙的表面，要求先用粗砂粒（粒度为40~60）打磨和顺，接着再用粒度为80~120的抛光轮打磨，产
生光滑的表面。焊缝表面光顺，一般是直接用抛光轮对焊
缝和焊缝附近的变色区进行抛光处理。
5.3局部修补、酸洗钝化
局部修补最好采用钨极氩弧焊（TIG 焊），这样会带来许多好处。二次损伤面积小；修补精度高，可以避免修补面积的扩展，余高适中，减小打磨量；焊接质量有保证。大面积酸洗钝化一般由专业厂家负责施工；本次试验采用产品是酸洗钝化膏即快速净，
其效果明显优于普通酸洗膏，
一般只需用10分钟左右即完成酸洗过程，但该产品腐蚀性更强，对人体的危害也更大，必须做好防护工作。
6结束语
本次试验后，对奥氏体不锈钢SUS316L 的手工焊、CO 2焊，不锈钢与碳钢的异种钢焊接这三个项目作了焊接工艺评定报告，获得了DNV 、CCS 船级社认可。开展化学品船不锈钢板焊接技术的研究，有助于解决焊接过程中出现的各种缺陷，提高焊接质量；有助于了解各种焊材的特性及应用，从而提高不锈钢化学品船的建造质量和效率，
所以掌握不锈钢焊接工艺在船舶建造项目中意义重大。
参考文献院
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无损探伤
拉伸试验
试样编号横截面积
（mm 2）拉断负荷（kN ）抗拉强度（N/mm 2）备注
311--488.3断于母材（碳钢侧）312--489.3
断于母材（碳钢侧）
DNV 标准--B 级钢标准400~490N/mm 2
弯曲试验
试样编号方向弯头直径弯曲角度结果备注
321正D=4t 180°无裂纹322
反
D=4t
180°
无裂纹
说明：DNV 及其它船级社对用于化学品船的异种钢冲击试验不要求作冲击试验。
化学腐蚀：不要求。
方式探伤仪型号评定标准探伤结果RT:X-Ray XGQ2505
GB/T3558-94Ⅱ级I 级
表7异种钢对接试验结果
图3试板尺寸图4变形示意图
