冯玉兰， 吴志生， 李亚杰， 李 岩， 王瑞森

（1. 太原科技大学， 太原030024； 2. 中钢不锈钢管业科技山西有限公司， 山西 晋中030600）

0 前 言

347H 属于奥氏体不锈钢， 与347 不锈钢相比， 碳含量较高， 具有良好的高温力学性能。 在普通奥氏体不锈钢的基础上加入稳定化元素Nb，提高了抗敏化性能， 使其具有良好的耐腐蚀性。因此， 347H 属于奥氏体不锈热强钢， 在较高温度下具有良好的耐腐蚀性和强度[1-3]， 同时化学成分均匀， 组织稳定， 被广泛用于大型锅炉过热器、再热器、蒸汽管道及石油化工的热交换器管件。 但347H 不锈钢管材在焊接后会出现开裂现象， 明显降低了该类钢材的使用寿命[4-5]。 为了保证347H 不锈钢管材在使用过程中的安全性， 寻找合适的焊接工艺和焊后热处理措施并对其可行性进行验证， 对拓宽347H 不锈钢管材在石油化工等领域的应用具有一定的研究价值[6-10]。

1 试验材料

本研究选用山西太钢不锈钢股份有限公司生产的347H 奥氏体不锈钢板材， 试样尺寸450 mm（长） ×300 mm （宽） ×15 mm （厚）， 其化学成分见表1， 力学性能见表2。

表1 347H 奥氏体不锈钢板材的化学成分 %

表2 347H 奥氏体不锈钢板材的力学性能

2 焊接工艺

2.1 焊接坡口形式

焊接试样单边坡口形状及焊接道次分布如图1所示。 坡口设计为Y 形坡口， 钝边（4±0.25） mm，焊缝单边坡口角度37.5°±2.5°。

2.2 焊接方法及设备

焊接方法： PAW 打底 （不填丝） +TIG 填充盖面+TIG 填丝内焊。

焊接设备： 边梁双枪P+T 纵环焊缝焊接系统和龙门TIG 内焊焊接系统， 系统包含有德国进口的等离子焊接电源PAW 522 DC－P 和TIG焊接电源TETRIX 521。

2.3 焊接材料

焊丝选用实芯焊丝ER347 Φ1.2 mm， 其化学成分见表3。……