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1、第25卷第5期四川水力发电Vol.25,No.52006年10月SichuanWaterPowerOct.,2006压力钢管WDB620高强钢的焊接技术张永睿(四川二滩建设咨询有限公司,四川成都610021)摘要:本技术是在四川石棉冶勒及栗子坪引水式电站压力钢管高强钢焊接性试验基础上及焊接施工过程中总结出来的,在此,强调了焊接该钢时应特别注意的事项。对于其他一般性焊接要求,该钢的焊接仍需遵守DL5017293《压力钢管制造安装及验收规范》有关标准或规范的规定。关键词:钢管;材料;焊接;技术中图分类号:TV512文献标识码:B文章编号:100122184(2006)052
2、0054203金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适如手工电弧焊时的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、应性,主要是指在一定的焊接工艺条件下,获得优气体保护焊时的焊丝和保护气体等。它们在焊接质焊接接头的难易程度,包括两方面内容:结合性时都参与溶池或半熔化区内的冶金过程,直接影能,即在一定的焊接工艺条件下,一定的金属形成响焊接质量。母材或焊接材料选用不当时,会造焊接缺陷的敏感性;使用性能,即在一定的焊接工成焊缝金属化学成分不合格,机械性能和其他使艺条件下,一定金属的焊接接头对使用要求的适用性能降低,还会出现气孔、裂纹等缺陷,使结合应性。影响材料焊接性的好坏主要决定于材料的性能变差
3、。因而正确选用焊件和焊接材料是保证化学成分,并与结构的复杂性、刚性、焊接法、采用焊接性良好的重要基础,必须十分重视。的焊接材料、焊接工艺条件及结构的使用条件有1.1对WDB620高强钢成分分析密切关系。可从以下几个方面分析WDB620高WDB620高强钢是在回火状态下交货的低焊强钢在水电站压力钢管中的焊接技术。接无裂纹敏感性低合金钢板,其化学成分见表1,1材料因素机械性能见表2。材料因素包括焊件本身和使用的焊接材料,从其化学成分及机械性能可以看出,表1WDB620高强钢化学成分表化学成分(0.001%)钢号CMnSiVTiNbMOCrSPWDB620≤401460～15
4、00200～24048～5616～2246～52248～25640～60≤4≤4表2WDB620高强钢机械性能表B620高强钢焊接性通常出现两方面的问题:一是抗拉强度屈服点伸长率180°弯焊接引起的各种焊接缺陷,主要是各类裂纹问题。钢号σb/MPaσs/MPaδ5≥/%曲试验WDB620高强钢焊接产生的裂纹一般是焊接热裂WDB620530～67541526d=3a纹和焊接延迟性裂纹;二是焊接时材料性能的变注:d=弯心直径;a=试样厚度。化,主要是热影响区及焊缝组织发生变化。WDB620高强钢是含Mn量较高,约为1.46%～1.2.1预防焊缝中的热裂纹1.50%,含C、S
5、量很低的Cr-Mo-V系合金钢,从焊缝热裂纹的形成机理看,影响热裂纹生抗拉强度达到530～675MPa。减少含C量是为成的主要因素有合金元素、一次结晶组织、力学因了提高WDB620高强钢的焊接性。为弥补强度素,其中合金元素是热影响热裂纹倾向最本质的的损失,添加了一些合金元素V。因素,其中主要有以下几个:1.2WDB620高强钢的焊接性分析(1)硫的影响。钢中的硫是一种很有害的元笔者通过焊接工艺因素描述其焊接性。WD素,在生产钢材时,硫不可避免地以杂质形式混入收稿日期:2006207213钢材,它同铁形成FeS。FeS与铁以及FeO都能54形成低熔共晶体。铁同FeS形成的
6、低熔共晶体熔的化学成分,其中以碳的作用最为明显。因此,可点为985℃,而FeS和FeO形成的低熔共晶体熔以通过一些经验性的碳当量公式来粗略地估计和点为940℃,它的熔点比钢的熔点要低得多,这些对比不同钢材的冷裂纹倾向。但碳当量不能精确低熔点共晶体在焊缝结晶时聚集在晶界上,当焊地判断冷裂纹的产生与否,因为冷裂纹的产生除缝金属大部分已凝固时,它尚未凝固,因而成为产了成分外还与其他因素有关。为了避免冷裂纹的生裂纹的前提。产生,就需要采取较严格的工艺措施,在焊接过程(2)碳的影响。当低合金钢的含碳量增加中严格控制线能量、焊前预热和焊后保温等措施。时,焊缝产生热裂纹的倾向增大。碳
7、不仅极易与1.2.3预防焊缝中的延迟性裂纹钢中的铬、镍等元素形成低熔点共晶,而且能降低焊接延迟裂纹的基本特征是它往往在焊接完硫在铁中的溶解度,使硫与铁化合成FeS的可能成并且当焊件冷却到200℃～150℃以下温度时性增加,从而促使形成低熔点共晶,增加产生热裂发生,有时甚至可以在接头焊完并放置数小时甚纹的倾向。至几十小时以后出现,即这种裂纹的形成有明显从WDB620高强钢成分看,此两种钢含碳量的延迟性。延迟裂纹除了发生在焊缝内部以外,较低,含Mn量较高,Mn/S(含S元素多导致热裂更经常会出现在焊道层下、焊趾和焊根等部位的纹)比能达到要求,
