异种钢焊接类有关论文范文资料,与珠光体钢与奥氏体钢异种钢焊接材料的选择与应用相关本科毕业论文范文

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A146是在Cr20Ni10合金系基础上添加6%Mn,改善焊缝金属的抗裂性,使用效果比较好.A302或A307是Cr24Ni13合金系,只要控制熔合比在20%～40%范围内,熔敷金属铁素体含量10%时,可以获得A+F双相组织,防止焊接裂纹出现,常作为珠光体钢一侧堆焊层焊接材料.A312/A317是在Cr24Ni13合金系基础上添加2%Mo,以改善抗裂性和耐腐蚀性能.A402/A407是Cr25Ni20型合金系,熔敷金属是纯奥氏体组织,焊接异种钢时有热裂纹产生倾向.A412是对前者的改进,在Cr25Ni20型合金系基础上添加2%Mo,以改善抗裂性和耐腐蚀性能.A422/A427也可以是Cr25Ni20型的改进型,加了8%Mn,为的是提高焊缝的抗裂性能.

E31216是Cr29Ni9合金系双相不锈钢焊条,熔敷金属中含有40%以上的铁素体相,焊缝金属的抗裂性和耐腐蚀性能都很好.A502/A507是Cr16Ni25Mo6合金系,Ni含量高,Mo含量6%,以其高强度、高塑性而获得高抗裂性的纯奥氏体焊接材料.Ni357是Ni70Cr15合金系Ni基焊接材料,对抑制熔合区中碳迁移和改变接头应力分布十分有利.

由于加入了一定量的Mn、Mo和Nb,焊缝金属抗裂性得以改善.该焊条适用于工作温度大于500℃或工作温度波动频繁的焊接结构.

表2异种钢焊接材料（电焊条）熔敷金属的合金成分（质量分数,%）焊条型号合金系统CMnSiCrNiMoSPCuNb+TaA146Cr20Ni10Mn6≤0.124.0～7.019.0～22.08.0～

11.0≤0.035≤0.04A302/A307Cr24Ni13≤0.150.5～2.5≤0.9022.0～25.012.0～

14.0≤0.75≤0.03≤0.04≤0.75A312/A317Cr24Ni13Mo2≤0.120.5～2.5≤0.9022.0～25.012.0～

14.02.0～

3.0≤0.03≤0.04≤0.75A402/A407Cr25Ni200.08～

0.201.0～2.5≤0.7525.0～28.020.0～

22.5≤0.75≤0.03≤0.03≤0.75A412Cr25Ni20Mo2≤0.121.0～2.5≤0.7525.0～28.020.0～

22.02.0～

3.0≤0.03≤0.03≤0.75A422/A427Cr

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20.0—≤0.03≤0.03E31216Cr29Ni9≤0.150.5～2.5≤0.9028.0～32.08.0～

10.5≤0.75≤0.03≤0.04≤0.75A502/A507Cr16Ni25Mo6≤0.120.5～2.5≤0.9014.0～18.022.0～

27.05.0～

7.0≤0.03≤0.04N≥0.1Ni357Ni70Cr15≤0.101.0～3.5≤0.7513.0～17.0≥620.5～

2.5≤0.02≤0.03≤0.500.5～

3.0

焊接材料的种类取决于焊接方法.有多种焊接方法可以焊接这类异种钢,但最重要的是需要考虑熔合比对焊接性的影响.希望获得小的熔合比,以降低焊缝金属的稀释程度,避免焊接裂纹的产生.

宁夏石化分公司30万吨/年合成装置中的20号钢与1Cr18Ni9Ti异种钢管线接头（89mm×6mm）,采用GTAW打底+SMAW填充工艺方法,合理选用焊接材料,按表4实例中①焊接工艺施工,强调控制焊接熔合比和热输入,并采用短弧、直焊道、不摆动等操作技术.

依据JB4708—2000标准进行焊接工艺评定,并经施工实施证实,异种钢接头焊接质量良好,保证了管道安全运行.

东风汽车厂与ALSTON公司合作生产的900MW核电汽轮机组中的高压外缸,上半尺寸为4800mm×3200mm×1700mm,重42t,下半为4800mm×3200mm×2400mm,重45t.在缸体中分面的某些部位及各级隔板槽的位置,均需堆焊不锈钢耐冲蚀层.被堆焊的母材为PS30/514,相当于东风汽车厂牌号ZG15Cr2Mo1（该钢系贝氏体型热强钢,但在焊接材料选择以及堆焊工艺特点等方面与珠光体型热强钢非常接近,故选作应用案例）.采用FCAW堆焊工艺方法,执行表4实例中②焊接工艺施工（此前,单位特别选派专业人员去英国GEC公司学习有关操作技术,进行了工艺研究和试验,并制定了专门的工艺规程）,强调堆焊时预热温度、层间温度的控制及焊后缓冷等技术要点.该厂采用英国METRODE公司生产的ER309LT04不锈钢药芯焊丝,成功地在900MW核电高压外缸上堆焊了奥氏体不锈钢材料.新型、高效、自动化焊接材料及新技术的应用,为核电产品中的高压阀、低压阀、隔板套、高压汽封及低压汽封的奥氏体不锈钢堆焊积累了经验,并对这类核电产品的质量稳定性提供了必要的技术保证.加氢裂化装置中的高压换热器材质为12Cr2Mo1R（贝氏体型热强钢）的接管需与材质为0Cr18Ni10Ti的外部管线完成异种钢的现场焊接.采用12Cr2Mo1R坡口SMAW堆焊+GTAW打底+SMAW填充工艺方法,按表4实例③中焊接工艺施工,强调12Cr2Mo1R坡口面堆焊时预热温度、层间温度及后热温度的控制,在填充焊缝严格执行工艺要求,并采用窄焊道、短弧焊等操作技术,依据JB4708—2000标准进行焊接工艺评定,接头的各项性能满意.该工艺已经应用于西北铅锌冶炼厂生产的多台装置上,现场安装和使用效果理想.

5结语

（1）奥氏体钢和珠光体钢异种钢焊接性的主要问题是：焊缝中马氏体组织和裂纹倾向,珠光体钢焊缝一侧焊缝熔合区裂纹倾向以及在熔合区珠光体钢一侧脱碳层蠕变裂纹或蠕变破坏.

（2）珠光体钢与奥氏体钢异种钢焊接材料的选择原则是：尽量选用接近或高于奥氏体钢的高合金成分,而不是接近珠光体钢的成分；尽量避免焊缝中马氏体组织形成,保证接头获得良好的使用性能和焊接性.

（3）可供选用的珠光体钢与奥氏体钢异种钢焊接材料种类较多,工艺方法各具特色,无论是焊接方法,还是规范参数,都必须以最小熔合比为目标.

（4）3个典型应用案例表明,这类异种钢焊接的冶金和工程问题的有效控制,取决于焊接材料的合理选用及正确的工艺方法.新型、高效、自动化焊接材料是颇具推广应用前景的焊接新材料.参考文献[1]孙咸.异种钢焊缝中的熔合区裂纹[J].焊接,1989（9）：11-15

[2]LippoldJC,KoteckiDJ不锈钢焊接冶金学及焊接性[M].陈剑虹译北京：机械工业出版社,2008：266-271

[3]国家能源局.电力发电厂异种钢焊接技术规程DL/T752—2010中华人民共和国电力行业标准[S].北京：中国电力出版社,2010

[4]何康生,曹雄夫.异种金属焊接[M].北京：机械工业出版社,1986：266-273

[5]韩炜.低碳钢与不锈钢异种钢焊接性分析及应用[J].宁夏机械,2005（3）：10-13

[6]郭伟.在900MW核电高压外缸上堆焊奥氏体不锈钢耐冲蚀层[J].机械工人（热加工）,2005（7）：48-50

[7]靳红梅,任世宏,李永红,等.镍基合金在异种钢焊接中的应用[J].电焊机,2009,39（4）：148-150

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