双面超薄不锈钢复合板焊接性研究

双面不锈钢复合板由于既具有不锈钢优良的抗腐蚀性能，又具有基层碳钢经济性、高强度的优点，已被越来越多的应用在石油、化工、轻工等行业中，以代替纯不锈钢板。既可节约大量的昂贵金属Cr、Ni，又可大幅度降低制造成本。

双面超薄不锈钢复合板(覆层厚度≤0.5mm)是最新生产出的薄层不锈钢复合板，解决其焊接工艺，使焊接接头达到同覆层相同或相近的抗腐蚀性能，对于双面超薄不锈钢复合板的应用及推广具有十分重要的意义。 我们首先分析焊接工艺对SUS316奥氏体不锈钢焊接接头腐蚀性能的影响，在此基础上采用钨极氩弧焊(TIG)、熔化极氩弧焊(MIG)、钨极氩弧焊加填丝焊(TIG+M)和微束等离子弧焊接了(0.25+3+0.25)mm的双面超薄不锈钢复合板，分析各种焊接工艺条件下，焊接接头的合金元素分布、显微组织、抗腐蚀性能及力学性能变化。

不锈钢板

TIG、MIG和TIG+M焊接SUS316不锈钢板的焊接接头腐蚀性能分析表明：TIG+M和MIG焊接接头抗晶间腐蚀性能好，TIG焊接接头抗晶间腐蚀性能较差，其抗晶间腐蚀性能大小顺序为：母材＞TIG+M＞MIG＞TIG；三种焊接工艺方法下，焊接接头在9.8％的硫酸溶液抗腐蚀性能大小顺序为：母材＞TIG+M＞MIG＞TIG；在5％的盐酸溶液中的抗腐蚀性能为：母材＞TIG＞TIG+M＞MIG。

对比激光焊接双面超薄不锈钢复合板的焊接接头性能表明：激光焊接超薄不锈钢复合板时，焊接接头热影响区及焊缝尺寸细小、成型良好，焊接接头力学性能优异，但基层碳钢对覆层合金元素的稀释率较大，焊缝区Cr含量在6％～7％，Ni含量在2％～3.5％，不能满足抗腐蚀性能的成分要求，焊缝表面抗腐蚀性能较差。

采用多层多道焊的TIG+M方法焊接双面超薄不锈钢复合板结果表明：双面超薄不锈钢复合板的焊接采取开单面坡口和双面坡口，焊接电流105A～110A，电压20～22V，焊接速度2.1～2.5mm/s，焊接接头成型良好，焊缝金属表面Cr含量达到15～17％，Ni含量达到6～7％，焊缝表面抗腐蚀性能较好；焊接接头的力学性能比较，单面焊接，双面焊接和填料加焊丝的焊接方法，其接头拉伸强度均优于母材，MIG焊接接头的断裂发生在熔合区，接头拉伸强度低于母材。

用微束等离子弧熔敷超薄不锈钢复合板的结果表明：用25A的等离子弧电流可以一次熔透不锈钢覆层的厚度，且能熔到基层碳钢150μm左右的深度，接头的化学成分同覆层不锈钢Cr、Ni含量接近，这为采用微束等离子弧焊接不锈钢复合板的焊接工艺提供了可能。