介绍低合金钢与奥氏体不锈钢堆焊层的焊接工艺

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1、学兔兔www.xuetutu.com锅炉压力容器焊接产业论坛机械制造文摘——焊接分册低合金钢与奥氏体不锈钢堆焊层的焊接工艺李淼升。于溟(哈尔滨锅炉厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150046)摘要：低合金钢与不锈钢堆焊层焊接时，因稀释反应、组织变化、内应力等，降低了焊接接头质量。通过试验对异种金属焊接接头力学性能和金相组织进行分析和验证，总结工艺上所存在的问题以及长时间热处理对此类焊接接头的影响。关键词：异种金属；堆焊；力学性能；组织中图分类号：TG442Weldingprocedureoflow-alloysteelandoverlay

2、ingofausteniticstainlesssteelLiMiaosheng，YuHao(HarbinBoilerCompanyLimited，Harbin150046，China)Abstract：Thejointsbetweenlow—alloyedsteelandstainlesssteeloverlayingontoanotherlow—alloyedsteelwasobtained，butthequalityofjointsdeterioratedduetodilutionreaction，microstructuret

3、ransformationandinternalstress，etc．Throughanalyzingandtestingthemechanicalpropertiesandmicrostrnctureofdissimilarmetaljoints，theeffectsofprocessproblemsandlongtimeheattreatmentonsuchjointsweresummarized．Keywords：dissimilarmetal；overlaying；mechanicalproperties；microstruc

4、ture高压加热器管板材料为SA-516Gr70，换热管材料1试验背景为SA-688TP304L，为了获得较好的管子一管端焊接接高压加热器由壳体和管系两大部分组成，特殊的头，在管板上堆焊了不锈钢堆焊层，堆焊焊接材料为结构要求导致了在生产过程中不可避免地产生异种钢E309L一16+E308L一16。管板堆焊层除了要与换热管焊之间的焊接，高压加热器封头如图1所示。接外，还要与水室封头隔板焊接，水室封头隔板材料为管板SA一516Gr65，因低合金钢和不锈钢在力学性能、物理因水素、焊接冶金等方面存在差异，故选择合理的焊接材料和焊接工艺参数是获

5、得优质焊接接头的保证。2试验内容2．1焊接方法珠光体钢与奥氏体钢焊接时，常规的焊条电弧焊和气体保护焊都可采用。选择焊接方法除考虑生产条件和效率外，还应考虑选择熔合比小的焊接方法，保证隔板良好的工艺性能。故本文采用钨极氩弧焊打底和焊条图1高压加热器封头示意图电弧焊组合的方法进行试验。322012年第1期学兔兔www.xuetutu.com机械制造文摘——焊接分册锅炉压力容器焊接产业论坛2．2焊接材料小焊条或焊丝直径，采用大坡口、小电流、快速多层焊异种金属焊接接头的焊缝及熔合区的组织和性能等工艺。由于焊接接头两侧母材的线膨胀系数不同，主要

6、取决于焊接材料。SA-516Gr65钢、堆焊层和选用可借助适当的系统设计和焊接接头布置以改变应力分焊接材料的化学成分列于表1。根据焊接性分析，选择布。长焊缝应分段跳焊。焊接材料时要着重考虑以下因素：2．4焊接工艺评定试验(1)分析SA一516Gr65对焊缝的稀释作用。焊缝中试验采用规格为500mm×150mmx25mm的试易出现脆性马氏体组织，合理的焊缝金属合金系组分板，试板开单面V形坡口，角度为6O。，钝边为(1+能降低焊缝中马氏体组织形成的可能和减小马氏体脆0．5)mm，坡口示意图见图2。焊接试板的顺序依次为：性层的宽度，增加稳定

7、奥氏体组织的元素数量。堆焊隔离层一热处理(615±15)oC×8h一坡口对接(2)抑制熔合区碳的扩散。(手工氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面)。具体焊接工艺(3)控制焊接接头的应力分布。‘参数见表2。(4)防止外在拘束条件下的焊缝产生冷、热裂纹。表1材料的化学成分(质量分数，％)母材及焊材CMnSiCrNiSA-516Gr650．251．O50．290．400．43E308L一16(堆焊层)0．0290．860．6319．89．60ER309L0．0262．110．3823．5612．31E309L一160．0270．850．6724．20

8、13．092．3焊接工艺为改善焊缝金属被稀释以及碳扩散的问题，应减图2坡口示意图(单位：mm)表2焊接工艺参数的合金元素，根据杠杆定律及舍夫勒组织图，当熔合比3焊接性分析一定时，用18—8型焊接材料，焊缝金属因受到珠光体