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摘 要：文章通过对低温钢与奥氏体不锈钢异种钢焊接性分析,介绍了A333GR.6与304L异种钢管道焊接接头的焊材选用、焊接工艺及焊接过程中的注意事项.实践证明,合理控制焊接工艺,能够获得满意的异种钢接头,保证工程的安全运行.

怎么写异种钢焊接本科毕业论文
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关 键 词：异种钢；焊接材料；焊接工艺

中图分类号：TG335文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）28-0076-02

在石油化工行业中,异种钢的焊接应用越来越多.异种钢焊接结构除了能满足耐高温、耐腐蚀和耐磨损的要求外,还能节省成本,节约使用大量的贵金属,因此,异种钢焊接方法已成为石油化工行业中非常重要的一种焊接方法.A333GR.6低温钢和304L奥氏体不锈钢都是美国ASTM牌号的钢种,已广泛应用于石油化工建设行业中,但这两种材质的异种钢焊接目前经验较少,为保证接头的焊接质量,对其焊接工艺进行具体的分析,并为同类焊接提供经验.

1两种异种钢焊接性分析

A333GR.6属于低温用碳钢,通常在最低冲击温度为-46℃的条件下使用；A312GR.304L为奥氏体不锈钢,通常可用于温度达-196℃的工况.两种材质都可用于低温工况,分属低温用钢的无镍钢和含镍钢.

两种钢的化学成分和力学性能如表1和表2所示.

A333GR.6低温钢含碳量较低（一般在0.10%～0.24%之间）,淬硬及冷裂倾向都较小,韧性和塑形较好,焊接时一般不易产生硬化组织和裂纹缺陷.A312GR.304L奥氏体不锈钢具有超低的碳含量,使得在近焊缝的热影响区中尽量少地析出碳化物,从而大大地降低晶间腐蚀的风险.

由于两种钢的组织形态完全不一样,物理性能和化学成分差别较大,在焊接过程中易出现以下问题：（1）焊缝金属的稀释.如果焊缝填充金属成分不当,易导致焊接接头合金元素被稀释,形成奥氏体的元素含量不足,接头出现淬硬组织,从而导致接头性能的下降；采用Ni>12%的焊接材料,能有效避免焊缝中淬硬组织的产生.（2）过渡层的形成.在焊缝熔池边缘部位,母材的稀释作用比焊缝中心突出,Cr、Ni含量会远低于焊缝中心的含量,从而形成与焊缝内部金属成分不同的过渡层.（3）C的高温扩散迁移.焊接接头处于高温过程中时,熔合区发生扩散,使C迁移,结果在碳钢母材侧形成脱碳层,在不锈钢母材侧形成增碳层,使该区抗蠕变能力、强度和塑形等力学性能下降,造成接头的早期失效.（4）接头残余应力.由于两种钢的线膨胀系数不同以及奥氏体钢较差的导热性,在焊接后容易产生较大的残余应力,所选择的焊接材料性能须介于两种钢的线膨胀系数之间,以降低接头௚