解析t91 钢tig + mig 焊接接头性能及组织

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1、第!"卷#第$!期焊接学报789:!"###*8:$!!%%&年$!月’()*+),’-.*+./’01,0-*)2134-*5-*+’-’6’-.*4;<;=>;?#!%%&!"#钢!$%&’$%焊接接头性能及组织$!$$#######常铁军，#龚正春，#李子峰，#王长柏#####（$:哈尔滨工程大学机电学院，哈尔滨#$&%%%$；!:哈尔滨######锅炉厂有限责任公司，哈尔滨#$&%%@"）摘#要：对采用’-5AB-5焊的’C$钢焊接接头进行了力学性能、持久强度和高温时效试验，并对’C$钢’-5AB-5焊接接头的显微组织及断口的断裂特征进行了观察和分析。结果表明

2、，’C$钢’-5AB-5焊接接头的韧脆转变温度（/)’’）为D$EF，"!&F&$GC&HI高温持久试验为G%BJK，外推$%I高温持久强度为@":@HBJK。焊接接头的高温性能取决于其组织的变化，以B!E,"为主的合金碳化物对持久强度起了重要作用。关键词：’C$钢；韧脆转变温度；显微组织；持久强度中图分类号：’5@%$##文献标识码：)##文章编号：%!&EDE"%L（!%%&）$!D&CD%@常铁军%#序##言敏感性，在焊后的马氏体转变中，氢以过饱和状态残留于马氏体内，促使该区域进一步脆化，由于焊后发改进型C,?$B8钢是美国橡树岭国家实验室生马氏体转变，使接头处

3、的组织应力增大。如果焊（.(*3）和美国燃烧工程公司（,1）于$CG"年共同接热输入较大，会造成层间过热，出现粗大晶粒和网研究开发的综合性能优良的动力工程锅炉用耐热状晶界，在晶界处产生微裂纹源；若焊后去应力回火钢。在随后的$CGGM$CH@年间，橡树岭国家实验不及时，裂纹将扩展，造成冲击韧性下降。因此，对室、燃烧工程公司、法国7K998N?;<公司先后分别或该钢种施焊时，采用合理的气体保护方法及预热、热联合对改进型C,?$B8钢进行了大量试验研究。因处理规范是非常重要的。由此可见，焊接工艺及焊此$CHE年)+’B将改进型C,?$B8钢列入+)!9E标接性能的研究在’C

4、$钢国产化的研究和应用中是最准，钢号为’C$；$CH@年)+B1将其列入+)EE&标关键的课题之一。准，钢号为JC$，并规定’C$和JC$钢可用于动力锅［$，!］$#试验材料及方法炉的压力管道及集气管。!%世纪C%年代初国内开始研制和生产’C$钢管，并列入国家标准5O&E$%D$CC&《高压锅炉用无#(#)试验材料［E］缝钢管》，钢号为$%,?CB8$7*>。’C$钢系马氏试验材料为上海宝山钢铁股份有限公司生产的体耐热钢，焊接性较差，焊接中要重点防止冷裂纹及’C$钢管，规格为!"%:E==PH==，供货状态为$%&%根部合金元素氧化过烧；另一方面它有良好的塑性F正火Q

5、GC%F回火。其化学成分见表$。表!列出了和韧性，对焊接有利。’C$钢对冷裂纹有组织上的’-5AB-5焊采用的B5+DC<>焊丝的化学成分。表#)!"#钢管的化学成分（质量分数，*）!+,-.#)/0.123+-3415462724849!"#67..-7:,.,+RBSJ+,?B87*R)9*>*%:%CE%:E!%:@C%:%$H%:%%EC:%%%:C%%:$C%:$C%:%$%:%CH%:%$C表;)’%<="3,焊丝化学成分（质量分数，*）!+,-.;)/0.123+-3415462724849’%<>"3,?2@.1.7+-,+RBSJ+,?B87*R*>

6、%:%G%:EC$:"$%:%$&%:%%CC:$H%:C!%:!&%:@C%:%!H#(;)试验方法收稿日期：!%%@D$%D$H高温持久试样是施焊后按国家标准5O"EC&DH"#!"焊#接#学#报第$!卷要求加工成!%&’"((的板状试样；高温时效试样12/0焊接接头冲击试验表明：焊缝的力学性能和是)*+钢管纵向截取条形样，施焊后精加工成+,断裂变化规律的深入研究对)*+钢的应用具有重大((-$."((（厚度取管壁厚度）的高温时效试样。的意义。自动焊采用)/012/0焊，)/0焊预热电流+$"3，焊接电流+4"5+,"3，转速&67(89。2/0焊采用日本神户钢厂

7、的!"’.((的20:;*<=焊丝，焊接电流*>3，电弧电压$4?；一层焊速>67(89，摆动频率&"@7(89，送丝速度!(7(89；二层焊速467(89，摆动频率$"@7(89，送丝速度!(7(89；三层焊速&67(89，摆动频率$,@7(89，送丝速度!(7(89。用$,+,A型射线机对焊接接头进行)?光B)探伤拍照来检查焊缝的质量，焊缝合格的试样用C+,型热处理炉进行>!"D7"’,E空冷的消除应力热处理。持久试验用BF$;&型高温及持久强度试验机进图#$%&’()&’焊接接头的韧脆转变温度曲线行。用G0&;+","型试验电炉进行时效试验。*