珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接选择(珠光体耐热钢的焊接工艺)
珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接选择(珠光体耐热钢的焊接工艺)珠光体耐热钢的焊接工艺具体地讲是这样的:焊前预热 预热是避免生成脆性组织 减少焊接应力 防止产生焊接冷裂纹的有效措施之一。由于铬钼珠光体耐热钢的淬硬冷裂倾响较大 因此预热是焊接铬钼珠光体耐热钢的重要工艺措施 不论是定位焊还是焊接过程中都应预热 并保持略高于预热温度的层间温度。预热温度根据钢的化学成分 接头的拘束度和焊缝金属的含氢量来选定 预热应与层间温度和焊后热处理一起考虑 要知道预热温度并非越高越好 用钨极氩弧焊打底和CO2焊时 可降低预热温度或不预热。在大型焊接结构的制造中 对焊件进行局部预热可以取得与整体预热相近的效果 但必须保证预热宽度大于所焊壁厚的4倍 且至少不小于150mm,保证焊件内外表面均达到预热温度。焊后保温及缓冷是非常必要的,从焊接结束到焊后热处理装炉这段时间里,铬钼珠光体耐热钢焊接接头产生裂纹的危险性最大。因此,焊后应立即用石棉布覆盖焊缝及热影响区进行保温,使其缓慢冷
珠光体耐热钢的焊接工艺 主要有两个问题:一是淬硬性倾向较大 易产生冷裂纹。珠光体耐热钢中含有一定量的铬和钼及其它合金元素 因此 在焊接热影响区有较大的淬硬倾向 焊后在空气中冷却 热影响区常会出现硬脆的马氏体组织;在低温焊接或焊接刚度较大的结构时 易产生冷裂纹。
其二是焊后热处理过程中易产生再热裂纹 珠光体耐热钢含有Cr、Mo、V、Ti、Nb等强烈的碳化物形成元素 从而使焊接接头过热区热处理(高温回火或去应力退火)过程中易产生再热裂纹(或称消除应力处理裂纹)。总的来说就是焊前预热 焊后热处理 焊接时小规范。另外 某些珠光体耐热钢及其焊接接头 当存在一定量的残余元素(如PAsSbSn等)时 在350~500℃温度区间常期运行过程中 会发生剧烈脆现象 也可称作回火脆性。
珠光体耐热钢的焊接方法主要有:焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、电渣焊。其中在焊接重要的高压管道时 常用钨极氩弧焊打底焊 再用焊条电弧焊或熔化极气体保护焊焊填充焊和盖面焊。钨极氩弧焊电弧气氛具有超低氢的特点 焊接珠光体耐热钢时 可以降低预热温度 有时甚至可以不预热。
珠光体耐热钢的焊材选定见图1 为了保证焊缝金属的耐热性能 进行焊条电弧焊前选择焊条是根据母材的化学成分 而不是根据母材的力学性能;选用的钼和铬钼珠光体耐热钢焊条的铬、钼等合金元素应与母材相当或略高于母材 另外还可以选用奥氏体不锈钢焊条 焊后一般不做热处理。
珠光体耐热钢的焊接工艺具体地讲是这样的:焊前预热 预热是避免生成脆性组织 减少焊接应力 防止产生焊接冷裂纹的有效措施之一。由于铬钼珠光体耐热钢的淬硬冷裂倾响较大 因此预热是焊接铬钼珠光体耐热钢的重要工艺措施 不论是定位焊还是焊接过程中都应预热 并保持略高于预热温度的层间温度。预热温度根据钢的化学成分 接头的拘束度和焊缝金属的含氢量来选定 预热应与层间温度和焊后热处理一起考虑 要知道预热温度并非越高越好 用钨极氩弧焊打底和CO2焊时 可降低预热温度或不预热。在大型焊接结构的制造中 对焊件进行局部预热可以取得与整体预热相近的效果 但必须保证预热宽度大于所焊壁厚的4倍 且至少不小于150mm,保证焊件内外表面均达到预热温度。
焊后保温及缓冷是非常必要的,从焊接结束到焊后热处理装炉这段时间里,铬钼珠光体耐热钢焊接接头产生裂纹的危险性最大。因此,焊后应立即用石棉布覆盖焊缝及热影响区进行保温,使其缓慢冷却,这是简单而可靠的措施,是将接头按层间温度(预热温度的上限)保温2~3h的低温后热处理,这样才基本上消除焊缝中的扩散氢。
焊后热处理主要是立即进行高温回火,以防产生延迟裂纹,消除焊接残余应力和改善接头组织与性能,提高焊接接头的综合力学性能。对于铬钼珠光体耐热钢,拟定焊后热处理的温度时应尽量避开再热裂纹倾向敏感的温度范围,在避开回火脆性敏感的温度范围,规定在危险温度范围内较快的加热速度。珠光体耐热钢在焊接时,应采用小规范,即采用较小的热输入,这样有利于减小焊接应力,细化晶粒,改善组织,提高冲击韧度。