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珠光體耐熱鋼是以cr-mo為基的低合金鋼,具有較好的高溫抗氧化性和熱強性,最熱動力設(shè)備及中、高溫高壓容器的首要材料之一。常用的鋼號有12crmo、15crmo、12cr2mo、12cr1mov、20crmo、2.25cr1mo等。
2.3.1珠光體耐熱鋼的化學成分及焊接性
珠光體耐熱鋼的化學成分和合金的安 排,是為滿意常溫力學功用和確保高溫功用而方案的。高溫,金屬簡略氧化和腐蝕,而長時刻受應(yīng)力效果的一同還會發(fā)作“蠕變”。因而為行進鋼的抗氧化性,通常參加cr、al、si元素 ,然后可在鋼的外表構(gòu)成安 穩(wěn)細密的保護性氧化膜cr2o3、al2o3等,以避免氧對鐵的持續(xù)氧化。為行進鋼的熱強性,參加cr、mo、w等元素 可使鐵素 體底子固溶強化;參加v、nb、ti強碳化物構(gòu)成元素 ,以構(gòu)成合金碳化物(如v4c3、vnbtic)堆積強化;參加微量元素 re和b等起凈化并填充晶界的效果,并可阻撓晶界的分散變形,使晶界強化。
珠光體耐熱鋼因為參加多量合金元素 以行進熱穩(wěn)和熱強性,因而也增大了鋼的淬透性,近縫區(qū)(熔合線附近)存在淬硬脆化和推遲紋傾向,分外含v鋼在焊后熱處理或高溫長時刻工作中還會發(fā)作再熱裂紋。熱影響區(qū)中加熱溫度處于acl附近的區(qū)域還將發(fā)作回火軟化,而或許成為蠕變開裂的起源。
某些耐熱鋼基體金屬及焊接接頭,當存在必定量的雜質(zhì)元素 (如鋼中剩余的p、as、sb、sn和焊縫金屬中的o、si、p等)時,還具有顯著的回火脆性,使其在350~500℃的溫度區(qū)間長時刻工作進程中發(fā)作劇烈脆變,致使失效或開裂。
為確保焊縫功用與母材相匹配具有熱強性,焊縫成分應(yīng)力求與母材附近。為避免焊縫熱裂段向,其含碳量應(yīng)比基體金屬低(但不低于0.07%),別的合金元素 含量盡或許與母材附近,以獲得一樣的熱物理功用和力學功用。
為消除近縫區(qū)的淬硬表象,應(yīng)根據(jù)鋼的成分及其構(gòu)造規(guī)范,挑選恰當?shù)念A熱溫度和焊后熱處理溫度。一同為控制軟化區(qū)的軟化程度,盡或許挑選低的預熱溫度和偏小的線能量。
為避免回火脆性,應(yīng)降低焊縫金屬中的o、si、p含量,這是最有用的辦法。
2.3.2珠光體耐熱鋼的焊接
2.3.2.112crmo、15crmo及20crmo鋼的焊接
12crmo、15crmo鋼含碳量較低,焊接性較好,厚度大于10mm時,應(yīng)預熱150℃以上。20crmo鋼恣意厚度,均應(yīng)預熱150℃以上。
12crmo鋼焊條電弧焊時選用e5515-b1(r207)焊條,15crmo、20crmo及sa387gr12(asme)、13crmo44(德國)鋼,選用e5515-b2(r307)焊條。
埋弧焊和氬弧焊可選用h08crmoh12crmoa鋼,協(xié)作hj350或sj101。焊接時堅持層間溫度不低于最低預熱溫度,厚度大于50mm的20crmo鋼,焊后當即進行250℃的低溫后熱處理。恣意厚度的12crmo、15crmo鋼壓力容器,焊后應(yīng)進行整體熱處理,熱處理溫度為640~670℃,保溫時刻按4min/mm計。恣意厚度的20crmo鋼壓力容器,應(yīng)進行650~680℃焊后回火處理。
2.3.2.212cr1mov鋼的焊接
12cr1mov鋼是在cr、mo合金基礎(chǔ)上參加0.15%~0.3%v,具有較高的熱強性,最高工作溫度可達580℃。當δ>6mm時,焊接前應(yīng)預熱至200℃以上。
焊條電弧焊選用e5515-b2-v(r317)焊條。埋弧焊選用h08crmova焊絲,協(xié)作hj350或sj101。氬弧焊選用h08crmoh08crmnsimoa焊絲。厚度大于60mm時,焊后當即進行350~400℃/2h的消氫處理。恣意厚度12cr1mov鋼容器,焊后應(yīng)作730~750℃的回火熱處理,保溫時刻按5min.mm計。消除應(yīng)力熱處理后還應(yīng)進行100%的超聲檢查。
2.3.2.32.25crimo鋼的焊接
歸于這類鋼的還有sa387gr22(asme)及10crmo910(德國),它們是高壓加氫設(shè)備常用的抗氫金剛,富含較多的cr、mo合金元素 (約4%),有較強淬硬和冷裂傾向。埋弧焊時焊道曾呈現(xiàn)過縱向裂紋,通常選用較低的預熱溫度不足以避免冷裂紋,有必要預熱200℃以上,但又簡略致使裂紋。通常選用150~180℃的預熱溫度不足以避免冷裂紋,有必要預熱200℃以上,但又簡略致使熱裂紋。通常選用150~180℃的預熱和不低于200℃的后熱處理。
焊條電弧焊選用e6015-b3(r407)或cma-106n(日本)焊條。埋弧焊可選用h08cr3momna或h10cr2momna焊絲,協(xié)作hj350,層間溫度不低于150℃。
焊接進程中止時,有必要當即將工件后熱200℃以上。焊條電弧焊和埋弧焊厚度大于等于30mm時,焊后當即進行350~400℃/2h的消氫處理;厚度小于30mm時,焊后作150~200℃的后熱處理;厚度大于50mm的接頭,在焊至一半厚度時應(yīng)進行(650±10)℃的基地消除應(yīng)力熱處理,保溫時刻按4min/mm計。
2.4不銹鋼的焊接
鍋爐壓力容器受壓元件常用的不銹鋼,首要是奧氏體不銹鋼,首要鋼號有1cr19ni9、1cr19ni11nb(首要用于500℃至650℃的鍋爐受熱面元件)、0cr19ni9、0cr18ni9ti、0cr18ni11ti、00cr18ni10、00cr19ni11、0cr17ni12mo2、0cr18ni12mo2ti及00cr19ni13mo3等;鐵素 體不銹鋼首要有00cr12、cr17等。奧氏體不銹鋼的焊接
○4層狀撕裂
在低合金高強鋼厚板的t形接頭或角接接頭中,還會沿鋼材的軋制方向發(fā)作層狀撕裂。這首要與鋼中含有片狀硫化物與層狀硅酸 鹽 或很多成片地布滿在同一平面內(nèi)的氧化鋁夾雜物有關(guān),其間以片狀硫化物最為嚴重。因而硫化物含量及z向斷面縮短率是鑒定鋼材層狀撕裂敏感性的首要方針。
因而低合金高強多焊接,應(yīng)根據(jù)母材碳及合金元素 含量、板厚、接頭辦法、構(gòu)造特征等,合理挑選線能量,選用堿 性低氫焊條和堿 度較高的焊劑 ,且焊前要嚴重烘干。根據(jù)環(huán)境溫度,拘束條件等判定預熱溫度,厚度跨越必定規(guī)劃還必須選用后熱或焊后熱處理辦法,以降低熱影響區(qū)硬度,行進塑性、耐性,消除應(yīng)力和松散氫的影響。
2.2.2常用低合金高強鋼的焊接
2.2.2.116mn、16mnr鋼的焊接
16mn鋼具有出色的歸納加工技術(shù)功用,經(jīng)氣割或碳弧氣刨的坡口邊緣1mm內(nèi)呈現(xiàn)淬硬(hmax>350hv),但淬硬層在焊接時可完全熔掉。
16mn鋼的碳當量通常為0.35%~0.41%,其淬硬傾向和裂紋傾向比通常低碳鋼稍大。在低溫環(huán)境或厚度大、剛性構(gòu)造焊接時,應(yīng)選用稍強的焊接參數(shù)及較小的焊接速度、留神填滿弧坑,并恰當預熱。
16mnr、16mng歸于343mpa級高強鋼。板厚30mm以下可不預熱,焊后不作熱處理。但大于30~50mm時,選用焊條電弧焊應(yīng)恰當預熱,預熱100℃以上;埋弧焊板厚跨越50mm,焊接前應(yīng)預熱100℃以上。
16mnr、16mng和spv36、sm50、19mn5、16mn、st52鋼,焊條電弧焊可選用e5016(j506)、e5015(j507)焊條。
當厚度小或強度需求不高的承載構(gòu)件焊接時,可選用e5003(j502)、e5001(j503)焊條。
埋弧焊可根據(jù)坡口辦法、板厚及技術(shù)條件挑選焊接材料。不開坡口對接和角接接頭,因為熔合比較高,可選用合金含量較低的h08a和h08mna焊絲,協(xié)作hj431焊劑 。
厚度較大開坡口的對接接頭或角接頭應(yīng)選用h10mn2、h08mnh08mnmo或h10mnsi焊絲,協(xié)作hj431;焊后需熱處理的厚壁容器,應(yīng)選用h08mnmoa焊絲,協(xié)作hj431或hj360。板厚大于70mm時應(yīng)選用h10mnmo焊絲,協(xié)作hj431。焊后正火處理,正火溫度900~930℃。正火后進行超聲波檢查,合格后進行610~630℃回火。
焊條電弧焊或埋弧焊,板厚大于30mm時,焊后應(yīng)消除應(yīng)力熱處理。焊前預熱100℃以上,不消除應(yīng)力熱處理的厚度可放寬至34mm。熱處理溫度600~650℃,保溫時刻按3min/mm計。
2.2.2.215mnvr鋼的焊接
(8505)
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