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(xiu)鋼焊條(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(bu)銹鋼絲(si)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(si)的研制
347型不銹鋼絲極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)過程中(zhong)，過渡層(ceng)和(he)(he)耐蝕層(ceng)均采用新研制的(de)焊(han)絲H309SL或H347SL。其化學成分見表(biao)5-60和(he)(he)表(biao)5-61。
2. 焊劑的研制
用新(xin)研制的焊絲H309SL、H347SL與新(xin)研制的焊劑(ji)SJ661、SJ667匹配進行(xing)堆(dui)焊時，分別(bie)將SJ661和SJ667焊劑(ji)中C、Si、Mn、Cr、Ni、Nb、S、P等8種元素過(guo)渡(du)特(te)(te)性與帶(dai)極(ji)堆(dui)焊對比進行(xing)了(le)檢測(ce)，其檢測(ce)結果(guo)見表5-62和表5-63。可以看出SJ661和SJ667焊劑(ji)對有益合(he)(he)金(jin)元素Cr、Ni的燒損少，合(he)(he)金(jin)過(guo)渡(du)穩定；C、S、P等元素幾乎不增加，氧化性低，具有良好的合(he)(he)金(jin)元素過(guo)渡(du)特(te)(te)性達到了(le)帶(dai)極(ji)堆(dui)焊合(he)(he)金(jin)元素過(guo)渡(du)水(shui)平。
3. 堆焊試驗(yan)與結(jie)果分析
母材選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)規格(ge)為400mm×300mm×52mm的2 Cr1Mo鋼板。試板整(zheng)體(ti)預熱至100～150℃，采(cai)用(yong)(yong)雙層(ceng)(ceng)絲極堆焊(han)，過渡層(ceng)(ceng)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)H309SL焊(han)絲和焊(han)劑(ji)(ji)SJ661；耐蝕層(ceng)(ceng)選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)H347SL焊(han)絲和SJ667焊(han)劑(ji)(ji)。堆焊(han)參數見表5-64，堆焊(han)簡圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)5-31所示。
嚴格按照上(shang)述堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)工藝(yi)進行施焊(han)(han)，堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)金(jin)屬(shu)成(cheng)形好，脫渣(zha)快、不粘渣(zha)。試板堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)后(hou)按 JB/T 4730-2005 對堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層進行PT、UT100％檢(jian)測(ce)，評定(ding)為I級(ji)，未(wei)發現夾渣(zha)和(he)氣孔等(deng)缺陷(xian)。堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)熔(rong)敷金(jin)屬(shu)的化學成(cheng)分及力學性能見表(biao)5-65和(he)表(biao)5-66，與帶極埋弧堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)的熔(rong)敷金(jin)屬(shu)相當。
對堆(dui)焊層(ceng)熔敷金(jin)屬進行(xing)(xing)晶間腐(fu)蝕(shi)性能試(shi)(shi)驗(yan)、氫剝離(li)試(shi)(shi)驗(yan)、金(jin)相(xiang)檢測和(he)(he)鐵(tie)素體含(han)量(liang)檢測：按《金(jin)屬和(he)(he)合(he)金(jin)的(de)腐(fu)蝕(shi) 不銹鋼(gang)晶間腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)方法》GB/T 4334-2008進行(xing)(xing)晶間腐(fu)蝕(shi)試(shi)(shi)驗(yan)，未發現晶間腐(fu)蝕(shi)傾向；按ASTM G146-2000《高壓精煉氫設備中使(shi)用的(de)雙金(jin)屬不銹合(he)金(jin)／鋼(gang)板材非連接性的(de)標準實(shi)施規(gui)程(cheng)》進行(xing)(xing)氫剝離(li)試(shi)(shi)驗(yan)，未發現剝離(li)現象；按GB／T 10561-2006進行(xing)(xing)宏觀及金(jin)相(xiang)檢測，堆(dui)焊層(ceng)表面未見氣孔、裂紋(wen)、夾(jia)渣、未熔合(he)等缺陷；金(jin)相(xiang)檢測堆(dui)焊層(ceng)為(wei)大量(liang)奧氏體和(he)(he)少量(liang)鐵(tie)素體。
由于(yu)新研制(zhi)的(de)347型不銹鋼絲極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)材料和焊(han)劑，具(ju)有良好的(de)工(gong)藝及(ji)冶(ye)金性(xing)能(neng)，堆(dui)焊(han)熔敷金屬具(ju)有合格的(de)化學成分及(ji)力學性(xing)能(neng)、非(fei)常(chang)優良的(de)耐(nai)晶間腐蝕(shi)和耐(nai)氫剝等性(xing)能(neng)，達到了同(tong)等帶(dai)極埋(mai)弧堆(dui)焊(han)水(shui)平，已經應用于(yu)石油(you)、化工(gong)等壓力容器制(zhi)造行(xing)業(ye)。
