分析镍基焊接材料焊接复合钢接管的试验及应用 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com俘搭镍基焊接材料焊接复合钢接管的试验及应用二重集团重型装备股份有限公司重容分厂(德阳市618013)刘应虎倪德重田洪波陈志林吴桦摘要利用镍基焊接材料，采用手工钨极氩弧焊(GTAW)方法，对以Q345R为基体的复合钢接管，其内表面堆焊了ER309L和ER347L不锈钢，进行了对接焊试验。通过对接头进行强度、冲击、硬度等方面的试验，探索出了满足该类接头的焊接工艺方案和措施。结果表明，采用文中提及的焊接工艺和措施能较好地实现该类接头的焊接，并在容器产品上得以应用。关键词：焊接方法焊接试验堆焊显微组织中图分类号：TG146约为4．0—

2、4．5mm，类似于复合钢板的焊接。按照常1试验简介规的焊接思路，在该类接头焊接中为了防止产生焊接在容器的生产过程中，由于产品结构形式不同，常裂纹，可以先从不锈钢堆焊层采用E347L材料焊接4．0存在以下特殊形式的接头需要进行焊接。例如在～4．5mm厚，然后采用E309L材料焊接2．0—2．5mmQ345R为基体的接管内先堆焊了二层不锈钢，第一层深度的坡口，而后进行碳钢的焊接。但是该工艺方案为E309L型材料，第二层为E347L型材料，堆焊完成后在生产中不易控制焊接的厚度，在生产中容易导致接需要将二件接管进行坡口对接焊，其产品结构和坡口头耐腐蚀性减弱。同时在不锈钢

3、上进行碳钢的焊接具简图如图1所示。且该类接头也存在于其它容器产品有较大的风险，易导致大量马氏体组织存在，在焊接应中，如2．25Cr一1Mo，2．25Cr一1Mo一0．25V基体材料。力和热循环的作用下，易出现裂纹，焊接完成后对接头为对该类特殊接头进行焊接，特进行了以Q345R为基需要进行一定的热处理。体材料的接管焊接试验，其成果在中国二重重装股份在新的工艺方案中，采用GTAW焊接方法，先在不有限公司为中石化生产的容器项目上得到了较好的应锈钢堆焊层进行3．0—4．5mm厚度的不锈钢焊接，单用，为生产提供了技术保障。面焊背面成形，焊接材料为E347L，使其工件的内表

4、面形成E347L的耐腐蚀层，然后全部采用Ni基材料进行E309不锈钢堆焊层焊接，此焊接方案有利于对焊接厚度的控制，选择的Ni基焊接材料一方面具有极好的耐腐蚀性能，另一方面具有较好的强度，能够较好满足接头性能的要求。3焊接材料特性对于异种材料焊接来讲，只有在液态和固态均能E347不锈无限互溶，形成无限固溶体时，才能形成牢固的焊接接坡口放大简图钢堆焊层头⋯。在焊接过程中，Ni在低合金钢中易与s形成低熔点共晶(Ni与NiS2熔点仅为645℃)，加上焊接图1容器产品中常见的复合钢接管的接头形式热循环的作用导致较大的热应力，使接头的熔合区有2试验方案热裂纹倾向，这给焊接带

5、来较大的困难，因此焊接材料的选择非常重要。在生产过程中，从生产制造成本和以Q345R为基体母材的复合钢接管的焊接，其接工艺性方面出发，第一层或前二层通常采用与堆焊层管内表面第一层堆焊了不锈钢E309L材料，厚度大约E347L同样的焊接材料wELTIG347L，这样可以保证内为2．0～2．5mm；第二层堆焊E347L不锈钢材料，厚度表面的不锈钢具有同等特性，同时堆焊内壁时采用自收稿日期：2010—08—20动钨极氩弧焊，在焊接接管坡口时采用手工钨极氩弧20q1年第4期53学兔兔www.xuetutu.com焊，其二者在工艺上较为一致，具有良好的焊接性；另钢坡口处出

6、现未熔合。由于熔敷金属中含有一定的外该焊丝也能较好地满足单面焊背面成形工艺。对于Nb，在凝固过程中，一方面可以破坏液态薄膜的连续Ni基焊丝，选用了进口焊丝UTPA068HH，在ASME规性，另一方面也可以打乱柱状晶的方向，有利于抑制裂范中其属于ERNiCr一3型焊丝，该焊丝具有良好的耐纹的出现，这也是选择该类焊丝的原因之一，其二种焊腐蚀性能和良好的焊接工艺性，焊接时要注意防止碳丝的化学成分和力学性能如表1所示。表1ER347L和UTPA068HH焊丝的化学成分和力学性能堆焊前应采用机加或者专用工具清理待堆焊面，去除4试样的焊接影响堆焊质量的因素，如氧化铁锈、油污

7、，同时内表面为了模拟生产现场的工作状况进行相应的试验，不能存在较大的凹坑。加热工件到规定温度范围内，先在+219mmX16mm的Q345R的碳钢管子内堆焊二采用内壁自动堆焊设备进行焊接。堆焊参数、堆焊厚层不锈钢，其堆焊工艺依据评定合格的工艺规程进行，度和层间温度等工艺要求如表2所示。表2管子内壁堆焊的工艺要求堆焊完成后的工件如图2所示，采用uT探伤，经照产品的技术参数要求进行，然后按照图3所示进行检验合格后对堆焊层进行消除应力热处理，其规范按坡口加工，做好焊前准备工作。为了保证管子对接时的焊接质量，在管子的堆焊Q345R碳钢管子和加工过程中都要控制好变形，通常管

8、子的椭圆度应If}{．N