山东华霖钢泰金属制品有限公司脱氯化氢塔底重沸器，为U形管式热交换器，结构特征形式如下图1所显示，壳程侧承装物质含氢氧化钠，筒节材质为Q245R S31603 不锈钢复合厚钢板，设计压力为1.18MPa，5+1不锈钢复合板设计温度为189℃，复合板筒节开裂原因筒节直径为Φ600mm。在之前的不锈钢复合板制高压容器焊接时，不锈钢复合板的焊接次序为本焊接基层焊缝，随后焊过渡层焊缝，最终焊覆层焊缝。然而这台热交换器壳程侧因为筒节孔径比较小，不便人员到内部进行焊接，因而，对不锈钢复合板焊接接头焊缝形式展开了改动，阐述了焊接原材料的采用难题，并通过焊接工艺评定实验，5+1不锈钢复合板确认了适宜的焊接加工工艺，并用于商品焊接生产制造。
2 焊接连接头设计方案[1][2]
2.1 焊缝设计方案
因为本产品筒节孔径比较小，只有外部的开展焊接，因而选用外焊缝单面焊的形式，如下图2所显示。这类焊缝形式采用的是GTAW SMAW在筒节两侧开展焊接，焊接次序为本焊接覆层焊缝，随后焊过渡层焊缝，最终焊基层焊缝，与之前所使用的焊接次序不一样，这类焊接次序所产生的是焊接原材料的采用难题。
2.2 焊接原材料
一般不锈钢复合板焊接材料种类原则：基层挑选基层的焊接原材料，5+1不锈钢复合板覆层挑选覆层的焊接原材料，覆层与基层交汇处选用Cr，复合板筒节开裂原因Ni含量高的过渡层焊接原材料。而选择了这样的焊缝形式，要先焊覆层，后焊基层，覆层焊接应选用覆层的焊接原材料，难点在于覆层之上基层的焊接材质是挑选碳素钢的焊接原材料，或是不锈钢材质焊接原材料。
依据参考文献[2]详细介绍，以电弧焊接开展焊接，焊缝金属材料中原材质的混合比在15%~20%中间，不锈钢复合板厂家,热轧不锈钢复合板,304不锈钢复合板,爆炸不锈钢复合板,5+1不锈钢复合板-山东华霖钢泰金属制品有限公司选用在碳素钢上电弧焊接不锈钢板焊缝金属材料与在不锈钢板上电弧焊接碳素钢焊缝金属材料二种计划方案，结合图3所示的舍夫勒图得知，在第一种计划中，焊缝金属材料被原材质少许溶解后基本上仍然是铬镍不锈钢，机构仍然是马氏体 金相组织。后一种计划中，碳素钢焊缝金属材料被不锈钢板原材质稀释液后将形成中碳素钢焊缝金属材料，机构为奥氏体。因而下结论，在不锈钢复合钢板焊接中，不可以选用碳素钢或低合金钢焊条在不锈钢板覆层中进行焊接，而只可以选用不锈钢焊丝在碳素钢或高合金钢基层上焊接。
根据以上得到的结果，覆层之上基层的焊接要选择不锈钢板焊接原材料，充分考虑原材质的稀释液，挑选铬镍含量高的焊接材料。因此最终决定的焊接材料为选用焊条ER316L（H03Cr19Ni12Mo2Si）焊接覆层，随后选用焊丝A042（E309MoL-16）开展过渡层及基层的焊接。
3 工艺评定实验[3]
依照NB/T47014附则C规范标准，开展焊接工艺评定实验，焊接工艺指标见表1，试验结果见表2。试样经无损检测技术验收合格后抽样开展物理性能和应力腐蚀检验。
根据试验结果能够看见，工艺评定试样的抗压强度超过规范公式换算抗压强度的最低点421N/mm2，并且是可塑性破裂，脊柱侧弯试件弯折到180°后，拉申表层的焊缝及热影响区内没有张口缺点,在基层焊缝及热影响区位置抽样展开了-20℃应力测试，冲击值超过20J，达到NB/T47014规范标准，应力腐蚀实验也达到相对应规范标准。
不难看出，焊接接头抗压强度，弯曲性能，抗冲击性能，应力腐蚀结论均达到规范标准，证实制订的焊接工艺所选择的焊接原材料可以确保焊接接头物理性能和耐腐蚀性能。
4 结语
4.1 不锈钢复合板受区域限制的情形下可以直接焊覆层焊缝，再焊过渡层焊缝，最终焊接基层焊缝。
4.2 焊接覆层焊缝后，覆层之上基层的焊接宜选用不锈钢板焊接原材料。
4.3 选用GTAW SMAW焊接方式在两侧单层焊接小孔径筒节不锈钢复合板，采用正确焊接原材料，经实验证实达到规范标准。
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