本發(fā)明涉及壓力容器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種奧氏體不銹鋼壓力容器的二氧化碳氣體保護焊接方法。

背景技術(shù)：

隨著工程焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代壓力容器也已發(fā)展成典型的全焊結(jié)構(gòu)。壓力容器的焊接成為壓力容器制造過程中最重要最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量直接影響壓力容器的質(zhì)量。因壓力容器焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應(yīng)力高的情況下，若焊接工藝不當，很容易產(chǎn)生冷裂紋，現(xiàn)有的壓力容器焊接采用焊條電弧焊，焊縫成型不美觀且制造成本高，效率低，污染環(huán)境，急需改進。

二氧化碳氣體保護焊由于焊絲自動送進，焊接時焊接電流密度大，焊絲的熔化效率高，所以熔敷速度高，焊接生產(chǎn)率比手弧焊高2～3倍，且焊接后抗銹能力強。二氧化碳氣體保護焊對焊件上的鐵銹、油污及水分等，不像其他焊接方法那樣敏感，具有較好的抗氣孔能力。因此急需一種能將二氧化碳氣體保護焊運用到壓力容器上的焊接方法，以提高壓力容器的焊接效率和焊接質(zhì)量，而不銹鋼材料的焊接與普通碳鋼材料的焊接又有較大區(qū)別，結(jié)合壓力容器的使用提交，不銹鋼壓力容器的二氧化碳氣體保護焊接工藝一直是難以攻克的難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種奧氏體不銹鋼壓力容器的二氧化碳氣體保護焊接方法，該焊接方法通過對焊縫進行分層焊接并對每層采用不同的焊接工藝參數(shù)，在焊接過程中添加快速冷卻工藝使得焊接后的焊縫抗壓能力強，同時焊接效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對奧氏體不銹鋼壓力容器采用手工電弧焊而存在的焊接效率低、焊接質(zhì)量不可靠的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種奧氏體不銹鋼壓力容器的二氧化碳氣體保護焊接方法，其特征在于，包括依次進行的以下步驟：

步驟一：將待焊接奧氏體不銹鋼壓力容器的筒節(jié)對接區(qū)域加工形成V型坡口，坡口角度為單邊30°，所述坡口的深度為母材厚度的2/3，鈍邊1～2mm；

步驟二：將筒節(jié)進行組對裝配，使得裝配間隙為1～2mm，并將待焊區(qū)域及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)打磨至金屬本色；

步驟三：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲從V型坡口的小端底部焊接打底層，所述打底層焊接的焊料厚度為V型坡口深度的1/5，所述打底層的焊接電流為160-180A，電壓為26-28v，焊接速度為40-45cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述打底層焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈；

步驟四：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲在所述打底層上方的V型坡口處焊接填充層，所述填充層的焊接厚度為V型坡口深度的2/5，所述填充層的焊接電流180-220A，焊接電壓32-36v，焊接速度34-40cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述填充層焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈；

步驟五：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲從所述打底層的下方焊接背面填充層，所述背面填充層的焊接厚度為所述間隙長度的1/2，所述背面填充層的焊接電流180-220A，焊接電壓32-36v，焊接速度34-40cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述背面填充層焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈；

步驟六：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲在所述背面填充層的下方焊接背面蓋面層，所述背面蓋面層的焊接厚度為所述間隙長度的3/5，所述背面蓋面層的焊接電流160-200A，焊接電壓32-34v，焊接速度28-32cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述背面蓋面層焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈：

步驟七：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲在所述填充層上焊接蓋面層，所述蓋面層的頂部凸出母材，使得焊縫余高≤1.5mm，且與母材圓滑過渡，表面不得有氣孔、裂紋及尖銳棱角等焊接缺陷，所述蓋面層的厚度為V型坡口深度的3/5，所述蓋面層的焊接電流160-200A，焊接電壓32-34v，焊接速度28-32cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述蓋面層焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明通過對焊縫分層焊接，并針對不同的焊層確定合適的焊接材料和焊接工藝參數(shù)對奧氏體不銹鋼壓力容器進行焊接，本發(fā)明中的焊接層次和焊接工藝參數(shù)保證了焊接工藝的科學性，使得焊縫成型美觀，熔敷速度快，生產(chǎn)效率高，很大程度降低勞動強度、減少環(huán)境污染，有利于節(jié)能減排環(huán)境保護。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中母材坡口與組對示意圖。

圖2是采用本發(fā)明中的焊接方法焊縫后的焊縫結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步闡述：

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例，請參閱附圖1與圖2：

一種奧氏體不銹鋼壓力容器的二氧化碳氣體保護焊接方法，包括依次進行的以下步驟：

步驟一：將待焊接奧氏體不銹鋼壓力容器的筒節(jié)1和2的對接區(qū)域加工形成V型坡口，坡口角度為單邊30°，所述坡口的深度為母材厚度的2/3，鈍邊1～2mm；

步驟二：將筒節(jié)進行組對裝配，使得裝配間隙為1～2mm，并將待焊區(qū)域及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)打磨至金屬本色；

步驟三：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲從V型坡口的小端底部焊接打底層3，所述打底層3焊接的焊料厚度為V型坡口深度的1/5，所述打底層3的焊接電流為160-180A，電壓為26-28v，焊接速度為40-45cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述打底層3焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈；

步驟四：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲在所述打底層上方的V型坡口處焊接填充層4，所述填充層4的焊接厚度為V型坡口深度的2/5，所述填充層4的焊接電流180-220A，焊接電壓32-36v，焊接速度34-40cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述填充層4焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈；

步驟五：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲從所述打底層的下方焊接背面填充層6，所述背面填充層6的焊接厚度為所述間隙長度的1/2，所述背面填充層的焊接電流180-220A，焊接電壓32-36v，焊接速度34-40cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述背面填充層6焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈；

步驟六：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲在所述背面填充層的下方焊接背面蓋面層7，所述背面蓋面層7的焊接厚度為所述間隙長度的3/5，所述背面蓋面層7的焊接電流160-200A，焊接電壓32-34v，焊接速度28-32cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述背面蓋面層7焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥，并保證下道焊接時焊縫表面潔凈：

步驟七：用φ1.2mm不銹鋼藥芯焊絲在所述填充層上焊接蓋面層5，所述蓋面層5的頂部凸出母材，使得焊縫余高≤1.5mm，且與母材圓滑過渡，表面不得有氣孔、裂紋及尖銳棱角等焊接缺陷，所述蓋面層5的厚度為V型坡口深度的3/5，所述蓋面層的焊接電流160-200A，焊接電壓32-34v，焊接速度28-32cm/min，二氧化碳氣體流量為10-15L/min，且二氧化碳氣體純度≥99.9％，所述蓋面層5焊接完成后采用冷水或壓縮空氣進行極速冷卻并干燥。

上述焊接例中，母材選用S30403，母材厚度選用12mm，選用NB500半自動逆變氣體保護焊機，焊接順序不可改變，每個焊接步驟下用冷水充分冷卻焊縫的工藝十分關(guān)鍵，對不同焊接層按照下表的焊接工藝參數(shù)進行分層焊接。

表1焊接工藝參數(shù)

焊接完成后，按JB/T4730-2005《承壓設(shè)備無損檢測》檢測方法對焊件進行檢驗，按NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》進行焊接接頭力學性能檢驗及晶間腐蝕試驗，具體檢驗結(jié)果見表2。

表2焊接接頭力學性能檢驗及晶間腐蝕試驗數(shù)據(jù)表

上述實施例焊接后的壓力容器壁：(1)通過改變焊縫金屬的填充順序和對焊縫急速冷卻使得奧氏體不銹鋼焊縫有所提高，而且抗腐蝕性能得到了改善；(2)焊縫表面的紋路細密，成形美觀，飛濺小，壓力容器焊縫外觀質(zhì)量得到提高。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。