双相钢S22053与Q345R的焊接工艺，焊工一定要收藏

常见钢制材料与钢制冲压工艺技术已经十分成熟，但PR320钢S22053相对使用较少。不可否认，钢制借助氩弧焊冲压是十分有优势的，特别是腮红焊，可但该子公司钳工还没有获得这点的资格证书，依照子公司钳工所获得建筑施工冲压资格证书，只能选用纯手工液体为保护焊腮红、充填和Daye。

依照建筑施工及特种电子设备检测研究所的要求，制订了预钳工艺技术规章，并制作了试件，进行了机械性能、卷曲等测试，经过两次测试，终于获得了合理的冲压模块，最终圆满完成了两台广西某化工业用的冷却系统过滤机。

1. 冲压工艺技术测试过程

（1）冲压人员证照 S22053为PR320钢，在走低电子设备冲压工艺技术综合评价（NB/T47014—2011）中走低电子设备用助焊剂分类各组规定其类机型为F-10H，从事操作的钳工应具备相应的资格证书，该企业钳工在册Colossally中有SMAW-FeⅣ-1G-12-Fef4J，符合规定。

（2）冲压电子设备及材料 冲压电子设备换用ZX7-400s电阻元式三相JGD5，此JGD5具备引弧电阻固定式，温度为保护功能，助焊剂换用Q345R钢制（GB713），宽度6 m m及PR320钢S 2 2 0 5 3（GB24511），宽度6mm的试件，焊材换用E2209铜焊，其成份及冷藏机械性能如表1~表3右图。

（3）制订冲压试板综合评价初步设计 依照两种助焊剂织物、走低电子设备冲压工艺技术综合评价（NB/T47014-2011）及本子公司现有冲压证照，选用纯手工液体为保护焊，试件助焊剂开反向V形坡口，降解为剪切、卷曲待测，分别为2件、4件；卷曲分为面弯和背弯各三件。

（4）制订预钳工艺技术规章（pWPS） 依照子公司制订冲压综合评价序号，本次综合评价序号为pWPS-32。铜焊机型选用E2209，技术标准为φ2.5mm、φ3.2mm，借助φ2.5mm铜焊腮红，φ3.2mm铜焊充填Daye，实心焊单面成型。坡口形式如图1右图，其冲压模块如表4右图， 焊前将焊件近沟槽区20mm范围内的表面浮锈及渗漏仔细清扫整洁。

表 1 Q345R钢（GB3274）成份（质量平均分） （%）

表 2 S22053钢（GB963）成份（质量平均分） （%）

表3 E2209 铜焊成份（质量平均分） （%）

2. 结果分析

冲压完成自然冷却24 h后，进行RT100%探伤，按NB/T47013.2—2015标准，在Ⅲ级合格的基础上进行性能测定，将试件制作成待测，剪切三件，面弯三件，背弯三件。

（1）测试方法 剪切测试按照GB228规定，卷曲测试按照GB232规定，其结果如表5右图。

图1 坡口形式

图2

表4 对接接头冲压模块

表5 剪切、卷曲测试结果

（2）卷曲裂纹原因分析 卷曲待测裂纹如图2右图。从图2可以看出，裂纹均出现在靠近Q345R钢的热影响区，助焊剂S22053属于PR320钢，Q345R是钢制，铜焊E2209含碳量较低，具备较好的冲压工艺技术性及抗热裂纹的性能，焊材没有问题。S22053是奥氏体型与铁素体型PR320钢制，从成分及物理性能与Q345R比较看，Cr的含量较高导致热导率、线膨胀系数等方面差别大，在冲压熔池里，液体组织流动速度不一致，在靠近Q345一侧液体助焊剂流动速度较慢，不充分与熔化的充填金属、熔化的S22053助焊剂充分混合，再加上奥氏体中的不饱和氢容易从扩散系数大的Q345R钢一侧逸出，扩散后，Q345R一侧产生脱碳层，另一侧产生增碳层，所以在Q345R钢一侧熔池边缘，容易形成固态和脆性马氏体组织。

3. 重新制订预钳工艺技术规章

依照以上分析，要获得良好的沟槽组织结构，必须改变冲压模块，为获得晶粒较小组织，必须将冲压电阻调小，提高冲压速度，降低层间温度，选用微摆的冲压方法，以增强他们之间的熔合，焊后用石棉保温，以降低其冷却速度，尽量减少形成马氏体组织。冲压模块如表6右图。

表6 修改后对接接头冲压模块

4. 测试结果

冲压完成保温24h后，按NB/T47013.2—2015标准进行RT100%探伤，在Ⅲ级合格的情况下，同样做了面弯和背弯测试，没有出现裂纹，测试合格。通过本次测试结果表明，异种材料PR320钢S22053与钢制Q345R的冲压选用合理的工艺技术模块和冲压方法以及措施是能满足工程需要的。该工艺技术已经成功应用于两台广西某化工业用的冷却系统过滤机。