道間溫度（俗稱層間溫度）是指多層多道焊時(shí)，在施焊后續(xù)焊道之前，其相鄰焊道應(yīng)保持的最高溫度。目前奧氏體不銹鋼管的焊接以手工鎢極氬弧焊為主。在316L不銹鋼管的焊接過程中，道間溫度是一個(gè)較為重要的焊接工藝參數(shù)。道間溫度過高會(huì)導(dǎo)致焊縫處過熱，導(dǎo)致焊道發(fā)黑；道間溫度過低，在焊接時(shí)需要長時(shí)間冷卻，增加施工時(shí)間，降低了施工功效。接下來，看看道間溫度對(duì)316L不銹鋼管焊縫性能的影響的詳細(xì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

       一、焊接條件

       316L不銹鋼管的焊接在車間內(nèi)進(jìn)行，確保外界風(fēng)速小于等于2m/s，外界環(huán)境溫度為12~38℃，環(huán)境濕度為42%RH~86%RH。焊接過程中均采用同一焊接工藝參數(shù)，見表1。        二、焊接過程

       選取規(guī)格為φ60mm×5mm的316L不銹鋼管，采用手工鎢極氬弧焊的焊接方法，填充材料選用ER309LMo φ2.4mm實(shí)心焊絲，保持不同道間溫度進(jìn)行鋼管焊接，焊接過程中保證其他焊接工藝參數(shù)不變。

       1.焊前準(zhǔn)備
       焊前應(yīng)將坡口兩側(cè)75mm范圍內(nèi)的油污等雜質(zhì)清理干凈，組對(duì)間隙均勻，處于2.5~3.5mm范圍內(nèi)。焊前將316L鋼管預(yù)熱至設(shè)定道間溫度后方可進(jìn)行焊接。

       2.焊接過程
       焊接過程中應(yīng)保持焊接工藝參數(shù)不變，每道焊縫焊接完成后均應(yīng)測量道間溫度。若道間溫度高于設(shè)定溫度，則應(yīng)等待其冷卻至設(shè)定溫度后方可進(jìn)行焊接；若道間溫度低于設(shè)定溫度，則應(yīng)將其加熱至設(shè)定溫度后繼續(xù)焊接。

       3.非破壞性檢驗(yàn)
       焊接完成后，要進(jìn)行外觀檢查，焊縫表面不能有未熔合、未焊透、氣孔、夾鎢等缺陷，焊縫余高為0~3mm。無損檢測合格后才能進(jìn)行射線檢測，射線檢測按照NB/T 47013-2015《承壓設(shè)備無損檢測》執(zhí)行，無損檢測合格后進(jìn)行力學(xué)性能及晶間腐蝕試驗(yàn)。

       4.破壞性檢驗(yàn)
       破壞性檢驗(yàn)包括拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)和晶間腐蝕試驗(yàn)。拉伸試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 228.1—2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》測定焊接接頭的抗拉強(qiáng)度；彎曲試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2653-2008《焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法》及標(biāo)準(zhǔn)NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》中規(guī)定的試驗(yàn)條件及參數(shù)測定焊接接頭的完好性和塑性；晶間腐蝕試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)ASTM A262-14《Standard to Intergra-nular Attack in Austenitic Stainless Steels》E法取樣和試驗(yàn)。

       三、試驗(yàn)結(jié)果

       試驗(yàn)過程中焊接道間溫度分為6組：常溫（20℃）、60℃、70℃、80℃、100℃、150℃，分別進(jìn)行力學(xué)性能和晶間腐蝕試驗(yàn)。

       1.拉伸試驗(yàn)
       根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求截取試樣，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，不同道間溫度下焊接接頭平均抗拉強(qiáng)度曲線見圖1，試驗(yàn)結(jié)果見表2。        2.彎曲試驗(yàn)
       根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)每組試件截取面彎、背彎試樣各2件，試驗(yàn)結(jié)果見表3。        3.晶間腐蝕試驗(yàn)
       根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM A262-14E法每組試驗(yàn)取3件進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)前先對(duì)試樣進(jìn)行敏化處理，敏化處理溫度為650℃，保溫2h后空冷。常溫（20℃）、60℃、70℃的晶間腐蝕試樣未出現(xiàn)晶間腐蝕裂紋；80℃、100℃、150℃的晶間腐蝕試樣表面出現(xiàn)了晶間腐蝕裂紋，其中70℃和80℃的晶間腐蝕試樣分別見圖2和圖3。        四、試驗(yàn)結(jié)果分析

       通過對(duì)316L不銹鋼管不同道間溫度下拉伸試驗(yàn)結(jié)果的分析，道間溫度不超過150℃時(shí)，焊接接頭的抗拉強(qiáng)度均大于母材規(guī)定的最低抗拉強(qiáng)度，拉伸試驗(yàn)?zāi)軌驖M足質(zhì)量要求。

       通過對(duì)316L不銹鋼管不同道間溫度下彎曲試驗(yàn)結(jié)果的分析，道間溫度不超過150℃時(shí)，焊接接頭的彎曲試驗(yàn)均能滿足NB/T 47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》的要求。

       通過對(duì)316L不銹鋼不同道間溫度下晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果的分析，道間溫度與焊縫的晶間腐蝕性能有較為明顯關(guān)系。當(dāng)?shù)篱g溫度小于80℃時(shí)，能夠確保焊接接頭的晶間腐蝕試驗(yàn)合格；當(dāng)?shù)篱g溫度大于等于80℃時(shí)，焊接接頭的晶間腐蝕試驗(yàn)有不同程度的開裂，不能滿足質(zhì)量要求。

       以上就是道間溫度對(duì)316L不銹鋼管焊縫性能的影響，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對(duì)晶間腐蝕試驗(yàn)不做要求時(shí)，316L不銹鋼焊接的道間溫度不超過150℃便可確保焊接接頭的力學(xué)性能滿足質(zhì)量要求：要求進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制道間溫度不超過80℃，否則極易發(fā)生晶間腐蝕開裂。為嚴(yán)格控制焊接過程中的道間溫度，并提高施工效率，每道焊縫完成后可以采取必要的措施加快焊縫的冷卻速度（如水冷）。

參考資料：張西雷，薛慧，王強(qiáng)—道間溫度對(duì)316L奧氏體不銹鋼管焊縫性能的影響