摘要：球罐在工业上是一种重要的存储设备，球罐应当有一定的耐腐蚀性以及可以承受一定的应力。不锈钢复合板有良好的耐腐蚀性以及较好的力学性质，使用不锈钢复合板并且以正确的焊接方式进行焊接则可以制作品质优良的不锈钢复合板球罐，本文即以分析不锈钢复合板的焊接方法为重点，对该工艺进行探讨。
关键词：不锈钢复合板；球罐；焊接方法
一、前言
随着我国工业的飞速发展，对于各种压力容器以及储罐的需求量也不断增加，所以压力容器储罐的制造方法和工艺也在不断创新和进步。将不锈钢复合板（Q345钢+0Cr18Ni9不锈钢）用于储罐的制造既可以保证容器的强度，又能使容器获得良好的耐腐蚀性质，更减少了生产成本节约了资源。但是如果焊接方法或者焊接材料不当则会产生焊接裂缝和晶间腐蚀等严重缺陷，影响容器的品质。尤其基层和复层，也就是过渡层的焊接是典型异种钢焊接，由于两种钢材的物理性质相差很大，当对过渡层焊接时会产生较大的焊接应力以及变形，并且焊缝熔合区中有组织间的差异，以上原因叠加出现时容器将会产生裂纹。因此，下文将讨论如何正确的对不锈钢复合板进行焊接。附图1复合钢板的焊接接头状态.png)
二、工艺特点及适用范围
特点：
（1）本工艺具有简便易操作，并且能使焊接施工部分处于可控制状态，安全可靠。
（2）能够有效控制对于复层的热输入，能够预防晶间腐蚀和裂纹的产生，焊接的质量有保证。
（3）可以减少焊缝缺陷的产生，减少返修机率。
（4）不受焊接位置的限制，可全方位焊接。
适用范围：
适用于由厚度小于14mm的碳钢或低合金钢组成的基层+由厚度不大于4mm的奥氏体不锈钢组成的复合钢板，以及该材料的补焊。
三、焊接工艺
1、原理
为了保证焊缝以及焊接接头应具有优良的质量，应使用三种不同的焊条进行焊接。其中，E5015对复合钢板基层进行焊接，E309-16焊接复合钢板的过渡区，E308-16用来焊接复合钢板的复区。在焊接的同时配以严格控制热输入量等辅助措施，最后获得高品质的焊接接头。
2、焊接工艺流程顺序
制作坡口；对焊接区域进行清理（可用机械法或者丙酮法）；在坡口两侧距离150mm到200mm处涂以白灰；组对、定位焊；焊接基层；基层背面的清根；对背面得到清根、处理的基层进行焊接；进行过渡层焊接；渗透检测；对复层进行焊接；RT探伤；验收。
3、操作要点
（1）焊前准备
对坡口以及坡口两侧的各60mm处进行彻底清理，清理后涂以白灰（切记不要污染坡口），垫稳被焊工件。
（2）组对、定位焊
①不锈钢复合钢板的坡口和组对形式如下图.png)
②组对时应当严格的控制错边量不应大于1mm，如下图所示.png)
③对于定位焊：定位焊应当在基层上进行，定位焊的焊缝要求是每段焊缝应不大于20mm，焊高不大于4mm，间隔300mm到400mm。并且要求单面焊时应双面成型不得有气孔、夹渣以及未焊透等缺陷。定位焊时两端用砂轮磨为缓坡状，使其利于接头，当发现缺陷时应先去除缺陷并且移位再焊。
（3）焊接
①焊接的顺序
基层焊（焊道根或表面距复层1mm到2mm停焊），背面清根；焊接（基层正反面均焊接完成）；过渡层焊接；渗透检测；检测合格后进行复层焊。
②控制热输入量，此为关键。
③基层的焊接，焊道根或表面距复层1mm到2mm停焊，并且不得触及和熔化复材。严格控制热输入（小于28kJ/cm）采取多层焊，层间温度控制在250摄氏度之下，在保证质量低的前提下可以适当加快速度，焊缝边缘可以薄一些。焊接应保证坡口两侧的熔合质量，焊至距复层2mm至3mm处时停止焊接。待温度降至100摄氏度之下时将焊接区域清洁干净以方便过渡层的焊接。
④复层侧基层焊接完毕后以碳弧气刨对背面进行清根，参数如下：深<5mm，宽<10mm，其后以手砂轮打磨直至露出金属光泽，采取两层焊接。为避免焊接时局部温度过高可采用间隔跳焊、分段退焊的方式进行焊接，焊边应当美观。
⑤过渡层之焊接是工艺的关键所在，焊接时在保证熔合较好的前提下，尽可能的减少熔入基材金属的量，即为降低熔合比。因为过渡层的焊接是异种钢的焊接，所以应当严格的控制热输入量的大小，热输入<20kJ/cm，并且控制层间温度不大于150摄氏度，执行一层三道的焊道排列方式。
施焊时使用适当的电流，保证焊道的质量，在距复层表面1.5mm到2mm时停焊，清理焊接区域为焊接复层做准备。
⑥在过渡层焊接完成24h后进行渗透检测，经检测合格后方可进行复层焊接。焊缝应当与复层表面保持平整顺滑。焊接中的热输入量、焊道排列方式、层间温度与过渡层的焊接中的对应数据一致。此外，焊缝余高应不高于复层表面1.5mm，且磨去接头超高部分，填满弧坑。
⑦焊接试版的焊接与球罐相同。
⑧对有焊接缺陷的部分进行返修。
（4）注意事项
5 结论
根据实际出厂、现场安装以及成桥拉索完成最终张拉等过程的标定可以看出，传感器从出厂到最终成桥的过程中因为安装以及张拉过程的问题，最终标定曲线与出厂前还是有一定程度的变化（根据长索索力的标定情况可知大约在10%左右），因此如果希望EM磁通量传感器在后期运营过程中可以较为准确的反映真实值，传感器的最终标定过程必不可少。至于现场安装后的标定工作，如果希望采用磁通量传感器进行施工监控工作的话，那么也是必不可少的步骤。
参考文献：
[1]磁通量传感器及其在桥梁监测中的应用，龙跃；邓年春；朱万旭；李居泽，预应力技术，2007-04。
[2]基于磁通量传感技术的体外预应力监测研究，杨体旭，广西科技大学硕士论文，2013。
[3]斜拉索施工及索力控制技术研究，孙长军，西南交通大学硕士论文，2010。
[4]PowerEM Unit Manual，Intelligent Instrument System，Inc.。
论文作者:齐军
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/21
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