表2　母材及焊材熔敷金属化学成分(%)

　　对于超级双相不锈钢,如果焊缝金属与母材化学成分相同,在焊后冷却时,由于铁素体向奥氏体发生的转变不完全,其室温组织必然是铁素体含量过高。铁素体固Ｎ能力差,易析出化合物,加上铁素体晶粒粗大,导致力学性能和抗腐蚀性能下降。因此填充金属,即焊材应含有较多的奥氏体形成元素,如Ｎｉ等[4]。

2 3　其它因素

不同钢号母材相焊接,由于该两种材料化学成分、物理性能和力学性能的差异,在选用焊材时应注意。两种强度级别不同的母材相焊,焊材应与强度级别较低的母材相匹配。奥氏体钢与珠光体钢相焊,则应考虑焊缝金属的稀释、碳迁移形成扩散层以及接头残余应力等因素,适当提高焊材的Ｎｉ含量。我厂为南通醋酸纤维公司制造的铜冷凝器,有铜合金与碳钢的焊接。因碳钢与铜合金的热传导系数、线膨胀系数等物理性能差别很大,故选用的焊材该两项性能应介于铜合金与碳钢之间,以提高可焊性,降低接头残余应力[5]。工程中对焊材的选择还要综合考虑:母材焊接性,工件的复杂程度、刚性、焊接部位及坡口,焊接环境及条件,施工效率以及经济效益。

3　焊材采购技术条件的编制

我国尚未出台压力容器用焊材专业技术标准,用于压力容器的焊材通常遵循国家标准和产品样本,该标准和样本适用于各种行业,其技术指标远远低于压力容器规范及相关标准和法规。因此制造厂在采购压力容器用焊材时,必须提出附加技术条件,作为国家标准的补充。

3 1　熔敷金属化学成分和硫磷含量硫磷等元素对焊接质量的影响很大,是关键的有害元素。将国家焊材标准和产品样本与压力容器用钢材标准(如ＧＢ6654-1996、ＧＢ3531-1996等)进行比较,可以看出,与压力容器用钢材匹配的焊材,其国家标准和样本规定的硫磷含量普遍高于钢材标准;对于少数强度型低合金钢和几乎所有低温压力容器用低合金钢板、低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件,相匹配的焊材国家标准和样本均未规定硫磷含量。根据ＪＢ/Ｔ4709的规定,采购技术条件应明确焊材(以熔敷金属)硫磷含量,其含量应低于ＧＢ6654-1996、ＧＢ3531-1996等标准规定。

3 2　熔敷金属力学性能

3 2 1　拉伸强度上限值和下限值ＧＢ150中所列碳素钢和低合金均规定了拉伸强度上限值和下限值,而焊材国家标准和产品样本只规定了熔敷金属拉伸强度的下限值。焊材熔敷金属强度过高,会造成焊缝与母材的强度、塑性和韧性不匹配,影响焊接接头性能。

3 2 2　弯曲试验焊材国家标准和产品样本均未规定进行熔敷金属的弯曲试验。上述分析可知,对焊材熔敷金属进行弯曲试验是必要的,我国压力容器相关标准、法规对弯曲试验也有明确要求。因此采购技术条件应规定熔敷金属的弯曲试验,其合格指标不低于压力容器标准中相应规定。

3 2 3　焊缝的冲击试验焊材国家标准和产品样本中力学性能试板热处理规范与产品焊后热处理不完全相同,与不少钢材相差甚远。因此应根据焊材的力学性能试板热处理规范、焊件焊后热处理、焊接返修和钢材特点,选用相应的焊材,规定合适的焊缝金属夏比Ｖ型缺口冲击功验收指标,满足ＪＢ/Ｔ4709要求。

3 3　焊接性焊材的焊接性,指通过焊接,被焊件得到充分连接,以及焊接接头满足结构使用要求的程度,也即焊材焊接时产生气孔、凹痕、裂纹或焊接不良等焊接缺陷的程度。采购技术条件应根据压力容器有关标准法规,对焊材使用性能及熔敷金属焊接缺陷的检测方法及合格指标增加规定,如偏心度、药皮强度、焊缝成形及外观、焊缝射线检测、扩散氢含量等[6]。另外,对焊材的包装、运输和储存等。应规定严于国家标准、符合压力容器法规的要求。

4　结　论

(1)焊材的选用原则是:焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。

(2)焊材化学成分是保证焊缝性能的重要因素,确定焊材化学成分还应考虑材料的焊接性。

(3)采购用于压力容器的焊材,应根据压力容器标准法规、设