1.焊接方法的选择

不锈钢复合中厚钢板基层或复层的焊接方法与焊接不锈钢和碳钢（或低合金结构钢）一样，可以采用焊条电弧焊、埋弧焊、CO₂气体保护焊、惰性气体保护焊和复合焊等方法。复层更常用的是焊条电弧焊和氩气保护焊。

2.焊接材料的选择

不锈钢复合中厚钢板的焊缝由过渡层（又称隔离层）、基层和复层三个部分组成，各自焊接材料的选择如下：

（1）过渡层所选用的焊接材料 为了保证复层侧焊缝合金不受或少受基层金属的稀释，过渡层的焊接材料肯定不能选用碳钢（或低合金钢）的焊接材料，必须选用铬、镍含量高于复层中含量的不锈钢的焊接材料。这是为了充分补偿碳钢有可能对复层焊缝金属的稀释作用和补充焊接过程中合金元素的烧损，且过渡层合金应具有良好的塑性和韧性。当不锈钢复合中厚钢板焊接构件对焊缝金属的塑性要求和对耐蚀性要求不高时，其过渡层可选用焊接复层的焊接材料。对于大厚度的不锈复合钢板的焊接构件，其刚度特别大，可选用纯镍焊条作为过渡层的焊接材料。

（2）基层的焊接材料 选用与基层碳钢（或低合金结构钢）单独焊接时相同的焊接材料，并以同样的焊接工艺进行施焊。基层施焊前原则上不进行预热，焊后不进行消除应力的回火处理。但是，对于厚度大、刚度大且基层为低合金结构钢的焊接构件，仍要进行预热，焊后仍需要进行整体或局部回火热处理来消除焊接残余应力。回火热处理温度不宜过高，一般控制在400℃，以免影响复层不锈钢的耐蚀性。

（3）复层焊接材料的选用 原则上与单独焊接不锈钢时的焊接材料相同，焊接工艺也相同。不锈钢复合中厚钢板的焊接方法和所选用的焊接材料见表5-33（摘自GB/T 13148—2008）。

表5-33 不锈钢复合中厚钢板的焊接方法和选用焊接材料

3.焊接坡口

常用对接接头和角接接头的坡口形式及尺寸如图5-15和图5-16（摘自GB/T 13148—2008）所示。

图5-15 常用对接接头坡口形式与尺寸

a）对接1号 b）对接2号 c）对接3号 d）对接4号 e）对接5号 f）对接6号 g）对接7号 h）对接8号 i）对接9号

全国压力容器标准化技术委员会推荐《GB/T 985.2—2008复合钢的推荐坡口》在压力容器及受压元件使用，见表5-34～表5-37。

焊接坡口一般采用机械加工方法制成。若采用等离子弧切割、气割等方法加工坡口，则应除去坡口表面的氧化层和过热层。

4.装配与定位焊

不锈钢复合中厚钢板在组装以前，应采用机械方法及有机溶剂（如丙酮、酒精、香蕉水等）清除焊丝表面和焊接坡口两侧不小于20mm范围内的油污、锈迹、金属屑、氧化膜及其他污物。多层多道焊时，应清除每道焊缝表面的熔渣和缺陷等。

装配时，厚度相同（基层和复层厚度均相同）的不锈钢复合中厚钢板，应以复层表面为基准，其错边量不应大于复层厚度的1/2，且不应大于2mm。厚度不同（复层厚度不同或基层厚度不同，或两者均不同）的不锈钢复合中厚钢板的装配基准，按设计图样的规定执行。

图5-16 常用角接接头坡口形式与尺寸

a）角接1号 b）角接2号 c）角接3号 d）角接4号 e）角接5号 f）角接6号

定位焊一定要在基层上进行，所选用的焊接材料与焊接基层时的焊接材料相同，不允许用复层的焊接材料在基层上进行定位焊。定位焊的长度和间距，可根据焊件的具体情况具体确定。发现定位焊缝出现裂纹或其他不允许存在的缺陷时，应予以铲除，并移位再焊。

5.焊接顺序

焊接时，宜先焊基层，经清根及规定的质量检验项目合格后，再焊过渡层，最后焊复层。若不能按此方案执行时，也可先焊复层，再焊过渡层，最后焊基层；但在这种情况下，基层的焊接，宜用性能不低于过渡层焊接的奥氏体焊条或焊丝。

（1）基层的焊接 焊接基层时，其焊道不应触及和熔化复层，先焊基层时，其焊道根部或表面，应距复合界面1～2mm。是否采取预热措施，视基层厚度、钢种及结构等因素而定。对接焊缝的顺序如图5-17a、b所示，先将开好坡口的不锈钢复合中厚钢板装配好，首先焊接基层碳钢（或低合金结构钢）。基层焊接完毕后要对其焊缝进行检查（包括焊缝表面和焊缝内部质量），确认焊缝质量（特别是焊缝内部质量）达到合格标准后，才能做焊接过渡层的准备工作。

表5-34 复合钢双面焊坡口（GB/T 985.4—2008） 单位：mm

注：示意图中：1为基材；2为复合层；δ₂为复合层厚度(www.daowen.com)

表5-35 复合钢双面焊坡口（复合层做去除加工处理）（GB/T 985.4—2008） 单位：mm

注：示意图中：1为基材；2为复合层；δ₂为复合层厚度。

表5-36 复合钢单面焊坡口（GB/T 985.4—2008） 单位：mm

注：示意图中：1为基材；2为复合层；δ₂为复合层厚度。

表5-37 复合钢焊接坡口（带衬垫、垫板或盖板）（GB/T 985.4—2008） 单位：mm

注：示意图中：1为基材；2为复合层；3为盖板；4为垫板；δ₂为复合层厚度。

图5-17 不锈复合中厚板的对接焊缝的焊接顺序

a）装配定位焊 b）焊接基层碳钢 c）将复层钢一侧加工后焊过渡层 d）焊接过渡层 e）焊接复层

（2）过渡层的焊接 如图5-17c所示，在复层不锈钢板一侧进行铲削，并将待焊根部制成圆弧形。为了防止未焊透，铲削要进行到暴露出基层碳钢为止，并打磨干净。焊接过渡层时（见图5-17d），其焊缝要稳定地熔化复层不锈钢板的一定厚度，才能起到隔离作用。施焊时，应采用较小直径的焊条或焊丝及较小的焊接线能量。过渡层的厚度不小于2mm。过渡层焊缝经检查合格后，才能对复层进行施焊。

（3）复层的焊接 焊接复层时（见图5-17e），道间温度应不高于100℃，并尽可能采用较小的焊接热输入量。在不影响焊接接头质量的前提下，可加快不锈钢焊接冷却速度，避免复层在600～1000℃停留时间过长，而影响其耐蚀性。复层焊缝表面，应尽可能与复层表面保持平整、光顺。对接焊缝余高，应不大于1.5mm。角接焊缝的凹凸度及焊脚高度，应符合设计图样的规定。

不锈钢复合中厚钢板的搭接接头和角接接头形式如图5-18和图5-19所示。在待焊区中碳钢和不锈钢的共存部位，要选用过渡层的焊接材料。待焊处都是碳钢时，可以按基层所选用的焊接材料进行施焊；同样，待焊区都是不锈钢材料时，理应选用复层的焊接材料，但考虑到焊接熔池的深度，可能将基层熔化，此时第一层焊缝仍要选用过渡层的焊接材料，切不可忽视。

图5-18 不锈复合中厚板的搭接接头形式

a）搭接焊缝为过渡层焊缝 b）一面是过渡层焊缝，一面是碳钢焊缝

6.注意事项

1）焊前若发现不锈钢复合中厚钢板有分层情况，不允许进行焊接。如果在焊接坡口边缘有分层，会导致钢板复层和基层之间焊合不良。此时一定要将不锈钢复合中厚钢板全部进行无损检测，若其分层范围很小，可以彻底铲除分层进行补焊（即堆焊），待修复后才能进行正式施焊。

2）基层一侧和复层一侧的待焊处，应分别使用专用砂轮和钢丝刷等工具修磨，基层侧必须使用碳钢钢丝刷，而复层侧必须使用不锈钢的钢丝刷。

图5-19 不锈复合中厚板的角接接头形式

a）一面是不锈钢焊缝，一面是过渡层焊缝 b）一面是低碳钢焊缝，一面是不锈钢焊缝

3）对复层、基层和过渡层所用的三种焊接材料分别做出明显标记，严格区分，防止混淆。绝对禁止用焊接基层的焊接材料焊接过渡层或焊接复层；同样，也要防止焊接复层的焊接材料错用在焊接基层或过渡层的焊缝上。

4）基层的根部焊缝通常采用焊条电弧焊进行施焊，第二层以上的焊缝在可能的情况下选用埋弧焊或CO₂气体保护焊，以提高生产效率，减轻人工劳动强度。在大多数的情况下过渡层采用焊条电弧焊，在保证焊透的情况下，为了减少合金元素的稀释，希望熔合比小一些，尽可能采用小的焊接电流、快速焊、不允许焊条作横向摆动的焊接，尽量选用低碳或超低碳不锈钢焊接材料，目的是提高焊缝金属耐蚀性。焊接时应选用小的热输入，使其在温度600～1000℃停留时间越短越好，以避免遭受晶间腐蚀。

5）复层不锈钢焊接后，仍要进行酸洗和钝化处理，或者在复层焊接接头的局部区域进行酸洗，去除褐色氧化膜的化学处理。