13Cr11Ni2W2MoV 焊丝焊接工艺规范

一、焊前准备工艺

（一）母材预处理

1.表面清理：焊接区域（包括坡口及两侧各≥20mm 范围）需采用角磨机打磨至露出均匀金属光泽，去除氧化皮、锈蚀、划痕等缺陷；随后用酮或乙醇擦拭，清除油污、油脂等有机杂质，防止焊接时产生气孔。若母材表面存在较厚氧化层，可先采用酸洗（5% 硝酸 + 2% 氢氟酸溶液，室温浸泡 5-8min）后清水冲洗，再烘干处理。

2.坡口加工：根据板厚或管径选择合适坡口形式，板厚≤6mm 推荐 I 型坡口（间隙 1-1.5mm），板厚 6-12mm 采用 V 型坡口（角度 60°±5°，钝边 1-2mm，间隙 1-2mm），板厚＞12mm 采用 X 型坡口（上下坡口角度均为 60°±5°，钝边 1-2mm，间隙 1-2mm）；坡口加工后需用砂纸打磨钝边及坡口边缘，去除毛刺，保证过渡平滑。

（二）焊丝预处理

1.烘干工艺：焊丝开箱后，若存储环境湿度＞60%，需放入烘干箱进行 250-300℃×1-2h 烘干处理，升温速率控制在 50℃/h 以内，避免温度骤升导致焊丝表面氧化；烘干后立即转入 80-120℃保温筒中，随用随取，在空气中露时间不得超过 1h，防止吸潮。

2.表面检查：使用前需逐盘检查焊丝表面，确保无锈蚀、油污、划痕及折痕，直径公差需符合±0.02mm 要求，若发现表面缺陷，需裁剪缺陷段后再使用。

（三）工装与保护措施

1.工装固定：采用刚性工装（如不锈钢夹具、定位焊块）固定母材，控制焊接变形，定位焊长度为15-25mm，间距 150-200mm，定位焊电流比正式焊接低 10-15%，且定位焊焊缝需进行 100% 外观检查，无裂纹、气孔等缺陷方可继续。

2.背面保护：对于要求全焊透的焊缝，背面需采用氩气保护，可通过预设铜制通气槽、背面贴陶瓷衬垫（带通气孔）或采用背面充氩装置实现，氩气流量控制在5-8L/min，确保背面熔池完全被保护，防止氧化。

二、焊接过程工艺

（一）焊接设备选择

1.焊机类型：选用直流脉冲氩弧焊机（如WS-400P 型），具备电流衰减、提前送气、滞后停气功能，确保电弧稳定燃烧及焊缝收尾质量；焊机电流调节精度需达到 ±1A，电压调节精度 ±0.1V。

2.辅具配置：配备水冷式焊枪（避免长时间焊接焊枪过热）、氩气流量计（精度±0.5L/min）、温度巡检仪（监测母材预热及层间温度），以及焊丝送丝机（用于直径≥2.0mm 焊丝的自动送丝，送丝速度调节范围 50-500mm/min）。

（二）焊接参数设定

（三）焊接操作规范

1.焊接姿势：平焊时采用右向焊法，焊枪与母材夹角为70°-80°，焊丝与焊枪夹角为 15°-20°；横焊时焊枪略向下倾斜（与水平方向成 30°-40°），控制熔池下淌；立焊时采用向上焊法，电流比平焊低 10-15%，通过小幅摆动（摆动幅度≤焊丝直径的 3 倍）确保熔合良好。

2.层间清理：每焊完一道焊缝，需待温度降至层间温度范围后，用角磨机打磨焊缝表面，去除焊渣、飞溅及氧化皮，打磨方向沿焊缝长度方向，避免横向打磨产生划痕；清理后用压缩空气吹净粉尘，再进行下一道焊接。

3.收弧处理：焊接收尾时启用电流衰减功能（衰减时间3-5s），确保弧坑填满，避免产生弧坑裂纹；收弧后保持氩气滞后停气（时间 5-8s），保护熔池冷却至 200℃以下。

三、焊后处理工艺

（一）消应力处理

1.低温去应力：焊接完成后2h 内，将构件放入退火炉进行 200-300℃×1-2h 低温去应力处理，升温速率≤100℃/h，保温结束后随炉缓冷至 150℃以下出炉，可消除 30%-50% 焊接残余应力。

2.最终热处理：对于承受高温或动载荷的关键构件，需进行与母材匹配的最终热处理，工艺为760℃×2h 油冷（冷却速度≥50℃/min）+680℃×2h 空冷；加热时需确保构件各部位温度均匀（温差≤15℃），避免局部过热导致性能不均。

（二）表面处理

1.焊缝清理：热处理后，用角磨机或砂纸打磨焊缝及热影响区，去除氧化皮、变色层，使表面粗糙度Ra≤6.3μm；若需提高耐蚀性，可进行酸洗钝化处理（采用 10% 硝酸 + 2% 氢氟酸溶液，室温浸泡 10-15min），随后用清水冲洗干净并烘干。

2.变形矫正：若焊接后构件存在轻微变形（变形量≤0.5mm/m），可采用机械矫正（如压力机加压矫正）或局部加热矫正（加热温度≤650℃，加热范围为变形区域的 2-3 倍），矫正后需重新进行表面清理。

四、特殊工况焊接注意事项

1.低温环境焊接（环境温度＜0℃）：需将母材整体预热至80-120℃，并在焊接过程中保持环境温度≥5℃，必要时搭建临时保温棚，防止焊缝快速冷却产生冷裂纹。

2.厚壁构件焊接（厚度＞20mm）：采用多层多道焊，每道焊缝厚度控制在焊丝直径的1.2-1.5 倍，且相邻焊道的焊接方向相反，减少累计变形；焊接过程中需实时监测层间温度，避免超过规定上限导致晶粒粗大。

3.返修焊接：若焊缝检测发现缺陷，需采用碳弧气刨（电流300-400A，压缩空气压力 0.4-0.6MPa）清除缺陷，刨槽深度需超过缺陷边缘 1-2mm，宽度为深度的 2-3 倍；返修前需对刨槽进行打磨清理，返修焊接电流比正常焊接高 5-10%，且同一部位返修次数不得超过 2 次。