06Cr13為鐵素體不銹鋼，室溫至600℃左右,塑性.碳素鋼和奧氏體不銹鋼之間的韌性和耐腐蝕性，Ni元素含量低可降低生產(chǎn)成本，焊接過程不易產(chǎn)生熱裂紋，比奧氏體不銹鋼具有更好的耐晶間腐蝕性和腐蝕性。目前，中國06Cr13熱交換鋼管的使用較少，熱交換管的材料主要是碳鋼.低合金鋼和奧氏體不銹鋼，對于腐蝕性弱或無腐蝕性介質(zhì)，換熱管的選擇一般按使用溫度劃分，低于400℃碳素鋼(如10)高于400℃低合金鋼(如15)CrMo)，碳鋼和低合金鋼合金元素少，耐腐蝕性差，價(jià)格低。奧氏體不銹鋼一般用于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，溫度范圍大(室溫至700℃)，合金元素豐富，耐腐蝕性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于高溫、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)等惡劣條件。

但如果用奧氏體不銹鋼代替06Cr13.這不僅會(huì)浪費(fèi)奧氏體不銹鋼，還會(huì)降低換熱管在某些腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性.降低換熱設(shè)備的使用壽命，如何滿足換熱器使用環(huán)境的要求值得我們深入研究，確保其在服務(wù)期間安全可靠運(yùn)行，降低生產(chǎn)成本。因此，本試驗(yàn)選擇06Cr13換熱鋼管與06Cr19Ni10管板進(jìn)行GTAW管頭自動(dòng)焊接使用ER316L.ER309L及ERNiCr-通過焊接試驗(yàn)制定合理的焊接工藝參數(shù)，分析研究06Cr13換熱鋼管與06Cr19Ni10管板平縫的焊接性06Cr13換熱鋼管的推廣意義重大。

試驗(yàn)采用管板焊接型，試驗(yàn)材料分別為06Cr13換熱鋼管.06Cr19Ni10不銹鋼管板和ER316L.ER309L及ERNiCr-焊絲，其力學(xué)性能和化學(xué)成分如表1和表2所示。

換熱器管板平縫的接頭類型如圖1所示，首先采用點(diǎn)固焊法固定管板和管道，焊接位置為12點(diǎn)和6點(diǎn)。

選用GTAW管頭自動(dòng)焊接，工藝參數(shù)主要包括：預(yù)熱時(shí)間.衰減時(shí)間.焊接速度.送絲速度.基值電流.峰值電流和電壓直接影響焊接材料與母材的融合和焊縫的形成，對焊接接頭的質(zhì)量（表3）起著重要作用。

焊接試件后進(jìn)行目視檢測，焊縫外觀無裂紋.咬邊.氣孔、夾渣等缺陷，焊肉飽滿，成型良好。焊接后，原表面有金屬色氧化膜。用不銹鋼刷清洗后，可全部去除，露出銀白色金屬光澤，符合評價(jià)要求。

清潔滲透試驗(yàn)合格試件表面進(jìn)行解剖，試件剖面無裂紋.氣孔和夾渣的熔深分別為2.62mm(ER316L焊絲填充).2.68mm(ER309L焊絲填充)。試件剖面依次用砂紙和拋光機(jī)打磨，直至磨痕清除干凈，使其光滑.無痕鏡面，打磨時(shí)盡量均勻，減少劃痕。清洗后，用清水沖洗，然后用酒精擦拭殘留的磨料.拋光劑等雜物，選用的侵蝕劑為苦酸鹽酸酒精溶液，擦拭約1分半鐘后沖洗樣品.吹干。通過Leica顯微鏡放大200倍觀察到的顯微組織如圖3所示.4.熔合區(qū)和焊縫清晰可見，焊縫組織均勻，無微裂紋，管板焊接良好。焊縫鐵素體含量按數(shù)點(diǎn)法計(jì)算，依次為23.1%~29.47%(ER316L焊絲填充).22.7%~29.26%(ER309L焊絲填充)。

以管道為起點(diǎn)，依次取管道.管側(cè)融合線.焊縫.板側(cè)融合線和板處的硬度值如圖5所示。→焊縫→板材硬度為1-峰值曲線，焊縫硬度最大，焊縫硬度值接近，硬度檢測符合要求。

通過金相觀察和數(shù)點(diǎn)法計(jì)算鐵素體含量，可以看出兩種焊絲的焊縫組織與鐵素體含量非常相似。這主要是因?yàn)閮煞N焊絲的焊接試驗(yàn)都選擇了平縫的接頭類型，焊縫的兩層分別是自熔和填充。熔融金屬的組成見圖6。

使用ER316L.ER309L及ERNiCr-3對06Cr13換熱鋼管與06Cr19Ni10管板平縫焊接，PT檢測ERNiCr-3.焊接后試件有大量裂紋，試驗(yàn)結(jié)果不合格。通過各種宏觀和微觀方法檢測后，其余兩種焊絲的焊縫無裂紋，證明所選焊接參數(shù)合理ER316L奧氏體在平縫中.因此，鐵素體雙相組織具有良好的抗裂性能06Cr13換熱鋼管與06Cr19Ni10管板平縫焊接時(shí)，建議使用ER316L焊絲。