有关焊接参数对2.25cr-1mo药芯焊丝熔敷金属化学成分的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com生产应用r鳝掳焊接参数对2．25Cr一1Mo药芯焊丝熔敷金属化学成分的影响中国钢研科技集团公司(北京市100081)李加标罗宏程潘川喻萍摘要选择100％CO为保护气体，采用不同的焊接电压和焊接电流进行焊接试验。检测不同焊接参数下熔敷金属中Si，Mn，C，S，Cr，Mo的含量，通过元素含量的变化来分析焊接参数对2．25Cr-1Mo耐热钢药芯焊丝熔敷金属化学成分的影响。关键词：2．25Cr-1Mo耐热钢药芯焊丝焊接参数化学成分中图分类号：TG422O前言2．25Cr一1Mo耐热钢(ASM

2、ESA387Gr．22C1．2)是熔敷火力发电、石油化工、航空航天、原子能等领域不可或1_』_一●缺的关键性结构材料。它具有良好的耐高温、抗气体介质腐蚀和热强性，应用前景十分广阔。目前2．25Cr一1Mo耐热钢用焊接材料以焊条、实心焊丝和焊剂为主。2．25Cr一1Mo耐热钢用药芯焊丝在国外有一定的应用，而在国内应用极少，相关研究也较少，主要原因是药芯图1堆焊熔敷金属的尺寸要求焊丝难以保证焊接接头的冲击性能。然而，药芯焊丝良好的焊接工艺性能和高效性能吸引着许多国内外表1低碳钢试板化学成分(质量分数，％)焊接工作者致力于研

3、发2．25Cr一1Mo耐热钢用药芯焊丝。文中的工作就是在研制2．25Cr一1Mo耐热钢用药芯焊丝的过程中，通过选择不同的焊接参数，来分析焊接参数对2．25Cr—lMo耐热钢用药芯焊丝熔敷金属化学成分的影响。试样编号堆焊电压堆焊电流焊度U／V1／A1试验材料与方法试验焊丝采用自制的61．2mm的2．25Cr一1Mo耐热钢用药芯焊丝，保护气体为100％CO：，并按照AWS5．29标准堆焊如图1所示的熔敷金属。母材采用低碳钢钢板，化学成分见表1。固定焊丝伸出长度，采用9种不同的焊接电流和焊接电压分别堆焊9块熔敷金属。用化学分

4、析方法测量9块熔敷金属中的Si，Mn，C，S，Cr，Mo的含量。采用的焊接参数见表2。收稿日期：2009—12—152011年第2期45学兔兔www.xuetutu.com如图3和图5所示，电压越大，si和Mn的含量就越2结果与讨论低，即si和Mn的烧损随着电压的增加而增大；而通过图当电流选取300A焊接时，电弧很不稳定并出现2和图4却发现，随着电流的增加，Si和Mn的含量反而断弧，飞溅大，并有爆炸声，脱渣难，成形差。尤其是焊越高，这是因为电流增加，会促使已氧化的元素还原。可接电压较低的3试验(电流300A，电压22V

5、)更是有以看出，对于Si和Mn的烧损，电压起着主要的作用。强烈的爆炸声，已无法焊接，故只对其它8个试样的化学成分进行分析，结果见表3。表3不同焊接参数下焊敷金属的化学成分(质量分数，％)一皿删曲虹●一∽电压图3焊接电压对熔敷金属中si含量的影响0O0O18642O12．1焊接参数对熔敷金属中Si，Mn含量的影响合金元素的烧损是CO：气体保护焊中的一个主要问题，它与CO电弧的氧化性有关。在焊丝中，si和一皿删抽Mn作为主要的脱氧剂，与氧的亲和力很大，因此很容蛊宴易产生烧损。焊丝中si和Mn在焊接过程中一部分直接被氧化和蒸

6、发，一部分与FeO反应而损耗，剩余的部分则残留在焊缝中，起焊缝金属合金化作用。图2和图3分别是焊接电流和焊接电压对熔敷金3oo属中Si含量的影响，图4和图5分别是焊接电流和焊电流，／A接电压对熔敷金属中Mn含量的影响。图4焊接电流对熔敷金属中Mn含量的影响一皿嘲一抽稠，一缸∽e-皇电流，，A电压A图2焊接电流对熔敷金属中si含量的影响图5焊接电压对熔敷金属中Mn含量的影响462ol1年第2期学兔兔www.xuetutu.com2．2焊接参数对熔敷金属中C含量的影响压对熔敷金属中Cr，Mo含量的影响，如图中所示，随着c与

7、0的亲和力也很强，故熔敷金属中c含量的电压的升高，熔敷金属中的Cr，Mo有少许的下降。这变化趋势与Si、Mn相似，如图6和图7所示。但是c是由于Cr，Mo比较稳定，不容易被烧损。的烧损没有Si和Mn的烧损明显。这是由于该焊丝中c含量本来就控制得比较低，而焊接时氧化反应的程度除了取决于合金元素对氧的亲和力外，还跟合金元素在焊接区的浓度有着很大的关系，浓度越高，烧损越严重。一瑚I缸0．05U0．040．03皿删1电流，，A0．02图8焊接电流对熔敷金属中cr含量的影响O．0l22llO1l05O50502O电流f／A一图6

8、焊接电流对熔敷金属中c含量的影响删缸U一电压U／V缸U图9焊接电压对熔敷金属中Cr含量的影响2731电压U／V一咖f图7焊接电压对熔敷金属中C含量的影响加02．3焊接参数对熔敷金属中Cr、Mo含量的影响Cr，Mo作为2．25Cr一1Mo耐热钢药芯焊丝中的必要元素，其含量直接影响着焊缝金属的性能以及与母180材的匹配程度。电流肌图8