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止水鋼板的焊接工藝要點

   發表時間:2018-11-29 16:51

熱影響區淬硬性及冷裂紋
  低合金耐熱鋼的主要合金元素是Cr和Mo,能顯著提高鋼的淬硬性。如果在焊接時冷卻速度過快,則在焊縫及熱影響區形成對冷裂紋敏感的馬氏體和上貝氏體等組織。
 
  消除應力裂紋傾向
低合金耐熱鋼中的Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素屬於強碳化物元素,若結構拘束度較大,那麽在消除應力處理或高溫下長期使用時,在熱影響區的粗晶區容易出現消除應力裂紋。
 
  消除應力裂紋一般在500~700℃敏感溫度範圍內形成,並且出現在殘餘應力較高的部位,如接頭咬邊、未焊透等應力集中處,這些部位在加熱過程中,殘餘應力釋放,蠕變變形較大,更容易出現裂紋。
 
  熱影響區的軟化
  低合金耐熱鋼焊接接頭熱影響區存在軟化問題,其軟化區的金相組織特征是鐵素體加上少量碳化物,在粗視磨片上觀察到一條明顯的“白帶”,其硬度明顯下降。軟化區的存在對室溫性能沒有什麽不利的影響,但在高溫長期靜載拉伸條件下,接頭往往在軟化區發生破壞。
 
  回火脆性
  Cr-Mo耐熱鋼及焊接接頭在350~500℃溫度區間長期運行過程中發生脆變的現象稱為回火脆性。焊縫金屬回火脆化的敏感性比母材大,這是因為焊接材料中的雜質難以控製。
 
 
    低合金耐熱鋼的焊接工藝
    低、中合金耐熱鋼一般在預熱狀態下焊接(定位焊同樣需要預熱),焊後大多要進行高溫回火處理。多層焊時應保持道間溫度不低於預熱溫度。焊接過程中盡量避免中斷,不得以中斷焊接時,應采取緩冷措施;重新施焊的焊件仍需預熱,焊接完畢應將焊件保持在預熱溫度以上數小時,然後再緩慢冷卻。
 
  焊接方法
  常采用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊和電渣焊,但常以焊條電弧焊為主,埋弧焊和氣體保護焊的應用也越來越多。
 
  焊前準備
  焊前準備的內容主要包括下料、坡口加工、熱切割邊緣和坡口麵的清理以及焊接材料的預處理。一般的低合金耐熱鋼工件,可以采用各種熱切割下料。
 
  為防止厚板熱切割邊緣的開裂,應采取下列工藝措施:
 
  1、對於所有厚度的2.25Cr-Mo、3Cr-1Mo型鋼和15mm以上的1.25Cr-0.5Mo鋼板,熱切割前應將割口邊緣預熱150℃以上。
 
  2、對於15mm以下的2.25Cr-Mo鋼板,熱切割前應預熱100℃以上。熱切割邊緣應作機械加工並用磁粉探傷檢查是否存在表麵裂紋。
 
  3、焊接材料選擇,焊接材料的選擇原則是保證焊縫金屬的合金成分、強度性能與母材基本一致。若二者成分相差很大,則焊接接頭在長期高溫條件下工作時,會因成分不均勻而導致合金元素擴散,使焊接接頭的高溫性能不穩定;焊縫強度不能選得過高,以免使焊縫塑性變差,甚至產生冷裂紋。
 
  焊接材料中碳的質量分數應略低於母材,其wc<0.12%,但不得低於0.07%,否則會造成焊縫金屬的衝擊韌度、熱強性等降低。
 
  焊接材料在使用前應作適當的預處理。埋弧焊絲用光焊絲,表麵要清理幹淨。鍍銅焊絲應將表麵積塵和汙垢仔細清理。焊條和焊劑要妥善保管,在使用前,應嚴格按工藝規程的規定進行烘幹。
 
  預熱和焊後熱處理 
  低合金耐熱鋼預熱溫度範圍一般80~150℃,局部預熱時,必須保證預熱寬度大於焊件壁厚的4倍,且不能少於150㎜。對於低合金耐熱鋼來說,焊後熱處理的目的不僅是消除焊接殘餘應力,更重要的是改善組織,提高接頭的綜合性能。低合金耐熱鋼焊後一般作高溫回火處理,回火參數主要是加熱溫度和保溫時間。回火溫度的範圍在580~760℃。