2022年楚雄市特種焊工證培訓-特種作業(yè)人員培訓：雙相鋼S22053與Q345R的焊接工藝
云南省焊工證培訓報考流程（2022年）
焊工操作證：
焊工是一種技術型工種，從事焊工必須持上崗證工作，焊工操作證每3年需要復審一次。一人一證持證上崗，全國通用。（焊工上崗證以應急管理部頒發(fā)的特種作業(yè)證書為準）
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特種設備焊接操作證：
進行鍋爐等壓力容器的焊接工作則需考取壓力容器焊接許可證，壓力容器焊接許可證由市場監(jiān)督管理局（原質監(jiān)局）頒發(fā)證書。
建筑焊工證：
建筑焊工是指建筑施工特種作業(yè)，建筑焊工證書適用于建筑工地上，同時在建筑工程招標時也可作為投標資質之一使用。（建筑焊工證由住房和城鄉(xiāng)建設廳頒發(fā)）
焊工短期技能培訓內(nèi)容：
第一周：焊工基礎（電焊工安全操作規(guī)范及設備工具的安全使用）手工電弧焊操作技能培訓（例如：手工焊接設備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能，單面焊雙面成型技術的操作技巧）。
第二周：氧、乙炔焊接與切割，等離子弧切割（氣焊與切割設備的使用及安全操作規(guī)程），各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。
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第三周：手工鎢極氬弧焊技術（例如：氬弧焊設備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程）；氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧；常用有色技術材料，例如：鋁合金材料的焊接技巧。
第四周：二氧化碳氣體保護電弧焊技術（例如：二氧化碳焊接設備、設備工具的安全操作規(guī)程）；二氧化碳氣體保護焊焊接位置的操作技巧。
雙相鋼S22053與Q345R的焊接工藝
常見不銹鋼材料與碳鋼焊接工藝已經(jīng)非常成熟，但雙相鋼S22053相對使用較少。眾所周知，不銹鋼利用氬弧焊焊接是非常有優(yōu)勢的，特別是打底焊，可但該公司焊工還沒有取得這方面的資格，根據(jù)公司焊工所取得壓力容器焊接資格，只能采用手工氣體保護焊打底、填充和蓋面。
根據(jù)壓力容器及特種設備檢驗研究院的要求，制定了預焊工藝規(guī)程，并制作了試件，進行了力學性能、彎曲等試驗，經(jīng)過兩次試驗，終于獲得了合理的焊接參數(shù)，最終順利完成了一臺廣西某化工行業(yè)用的加壓過濾機。
1. 焊接工藝試驗過程
（1）焊接人員資質 S22053為雙相鋼，在承壓設備焊接工藝評定（NB/T47014—2011）中承壓設備用母材分類分組規(guī)定其類別號為F-10H，從事操作的焊工應具有相應的資格，該企業(yè)焊工持證項次中有SMAW-FeⅣ-1G-12-Fef4J，符合要求。
（2）焊接設備及材料 焊接設備選用ZX7-400s逆變式直流焊機，此焊機具有引弧電流可調(diào)，溫度保護功能，母材選用Q345R碳鋼（GB713），厚度6 m m及雙相鋼S 2 2 0 5 3（GB24511），厚度6mm的試件，焊材選用E2209焊條，其化學成分及常溫力學性能如表1~表3所示。
（3）制定焊接試板評定任務書 根據(jù)兩種母材材質、承壓設備焊接工藝評定（NB/T47014-2011）及本公司現(xiàn)有焊接資質，采用手工氣體保護焊，試件母材開單邊V形坡口，分解為拉伸、彎曲試樣，分別為2件、4件；彎曲分為面彎和背彎各兩件。
（4）制定預焊工藝規(guī)程（pWPS） 根據(jù)公司制定焊接評定編號，本次評定編號為pWPS-32。焊條型號采用E2209，規(guī)格為φ2.5mm、φ3.2mm，利用φ2.5mm焊條打底，φ3.2mm焊條填充蓋面，單面焊雙面成形。坡口形式如圖1所示，其焊接參數(shù)如表4所示， 焊前將焊件近焊縫區(qū)20mm范圍內(nèi)的表面浮銹及油污仔細清理干凈。
2. 結果分析
焊接完成自然冷卻24 h后，進行RT100%探傷，按NB/T47013.2—2015標準，在Ⅲ級合格的基礎上進行性能測定，將試件制作成試樣，拉伸兩件，面彎兩件，背彎兩件。
（1）試驗方法 拉伸試驗按照GB228規(guī)定，彎曲試驗按照GB232規(guī)定。
（2）彎曲裂紋原因分析 彎曲試樣裂紋如圖2所示。從圖2可以看出，裂紋均出現(xiàn)在靠近Q345R鋼的熱影響區(qū)，母材S22053屬于雙相鋼，Q345R是碳鋼，焊條E2209含碳量較低，具有較好的焊接工藝性及抗熱裂紋的性能，焊材沒有問題。S22053是奧氏體型與鐵素體型雙相不銹鋼，從成分及物理性能與Q345R比較看，Cr的含量較高導致熱導率、線膨脹系數(shù)等方面差別大，在焊接熔池里，液體組織流動速度不一致，在靠近Q345一側液體母材流動速度較慢，不充分與熔化的填充金屬、熔化的S22053母材充分混合，再加上奧氏體中的不飽和氫容易從擴散系數(shù)大的Q345R鋼一側逸出，擴散后，Q345R一側產(chǎn)生脫碳層，另一側產(chǎn)生增碳層，所以在Q345R鋼一側熔池邊緣，容易形成固態(tài)和脆性馬氏體組織。
3. 重新制定預焊工藝規(guī)程
根據(jù)以上分析，要獲得良好的焊縫組織結構，必須改變焊接參數(shù)，為獲得晶粒較小組織，必須將焊接電流調(diào)小，提高焊接速度，降低層間溫度，采用微擺的焊接方法，以增強他們之間的熔合，焊后用石棉保溫，以降低其冷卻速度，盡量減少形成馬氏體組織。
4. 試驗結果
焊接完成保溫24h后，按NB/T47013.2—2015標準進行RT100%探傷，在Ⅲ級合格的情況下，同樣做了面彎和背彎試驗，沒有出現(xiàn)裂紋，試驗合格。通過本次試驗結果表明，異種材料雙相鋼S22053與碳鋼Q345R的焊接采用合理的工藝參數(shù)和焊接方法以及措施是能滿足工程需要的。該工藝已經(jīng)成功應用于一臺廣西某化工行業(yè)用的加壓過濾機。
