技师论文--电厂奥氏体不锈钢焊接工艺的研究

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1、技师论文题目电厂奥氏体不锈钢焊接工艺的研究目录摘要………………………………………………………………………………31前言………………………………………………………………………………32电站常用奥氏体不锈钢…………………………………………………………33奥氏体不锈钢的焊接性能………………………………………………………3—8—3.1焊接热裂纹…………………………………………………………………33.2晶间腐蚀……………………………………………………………………43.3应力腐蚀………………………………………………………………

2、……43.4焊接接头的脆化……………………………………………………………43.5焊接接头表面氧化…………………………………………………………44奥氏体不锈钢焊接工艺………………………………………………………54.1焊接方法……………………………………………………………………54.2焊接材料选用………………………………………………………………54.3焊接工艺要点………………………………………………………………55结束语……………………………………………………………………………6参考文献…………………………………………

3、…………………………………7[摘要]本文通过对电厂用奥氏体不锈钢焊接工艺性能的分析,综合制定合理的奥氏体不锈钢管道焊接工艺，采用适应性较强的手工电弧焊和手工钨极氩弧焊，选择合适的焊接材料和工艺参数，获得综合性能良好的焊接接头。关键词：奥氏体不锈钢焊接腐蚀裂纹1、前言—8—随着火力发电站参数的不断提搞，奥氏体不锈纲在电站传统领域，如化学系统管道、热工仪表管、热交换器管等系统广泛应用的同时，还在锅炉高温过热器和高温再热器管中得到广泛应用，由此而引出的奥氏体不锈钢管的焊接问题，在电站设备安装和检修中是累见不鲜，人们往往由

4、于对奥氏体不锈钢的认识不足，对其焊接性能不甚了解，造成一些焊接缺陷，导致具有寿命优势的奥氏体不锈钢管早期失效。2、电站常用奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是在铬含量为18%的铁素体型不锈钢中加入Ni、Mn、N等奥氏体形成元素而获得的钢种系列，在电站管道中常用的有18-8型（TP304）、18-12型（TP347、TP316）、25-20型（TP310）等。它之所以在电站管道应用较广，是因为奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能，有比铁素体/珠光体钢更好的抗高温氧化性能，同时还有优良高温热强性能。但由于奥氏体不锈钢的物理性能与低碳

5、钢和低合金钢相比有很大差异，如奥氏体不锈钢的导热率只有低碳钢的三分之一，线膨胀系数比低碳钢高约50%，有晶间腐蚀倾向，成本高等，所以，奥氏体不锈钢在锅炉受热面管上未被大量使用，同时也因为这些不足，给焊接工作带来了一些不利影响。3、奥氏体不锈钢的焊接性能奥氏体不锈钢比其他不锈钢更容易焊接，不因温度变化发生相变，对氢脆不敏感，在焊态下奥氏体不锈钢接头也有较好的塑性和韧性。焊接的主要问题：易产生焊接热裂纹、脆化、晶间腐蚀、应力腐蚀、表面氧化，此外，因其导热性能差、线膨胀系数大，所以焊接应力和焊接变形较大。3.1焊接热裂纹

6、奥氏体不锈钢较一般结构钢易产生焊接热裂纹，焊缝的金相组织、化学成分和焊接应力是导致焊接接头产生热裂纹的主要原因。奥氏体稳定性好，对硫、磷等杂质敏感，且与一些极限溶解度小的元素，如铝、硅、钛、铌等，易形成低熔点共晶体，使金属的实际凝固点温度下降，从而増大结晶温度区间；奥氏体导热率低、线膨胀系数大，在焊接过程中易形成较大的焊接拉应力；单相奥氏体焊缝易形成方向性强的粗大柱状组织，有利于上述杂质和元素的偏析，从而形成连续的晶间液态夹层。这些因素表明单相奥氏体不锈钢焊接接头呈现较大的热裂纹敏感性。合金成分和金相组织是产生热裂

7、纹的“内因”，焊接应力是引起热裂纹的重要的“外因”，奥氏体钢导热率低，线膨胀系数大，在焊接热循环的作用下，焊缝在凝固过程中易形成较大的焊接内应力，为热裂纹的产生创造了力学条件。焊接工艺是产生热裂纹的另一个“外因”，为了避免焊缝枝晶粗大，以致增大偏析，应尽量采用小的热输入量、不预热、降低层间温度，另外，合理的坡口设计和焊接顺序、减少接头拘束力，都有利于降低焊接应力，防止焊接热裂纹。3.2晶间腐蚀奥氏体不锈钢焊接接头晶间可能发生在焊缝区、熔合区，也可能发生在热影响区的敏化区（600~1000℃）。在焊缝区，多层多道焊的

8、前一层焊接热影响区达到敏化温度的区域，在晶界容易析出铬的碳化物，形成贫铬的晶粒边界，若该区域正好露在焊缝表面，并与腐蚀介质接触，则会发生晶间腐蚀，防止焊缝区晶间腐蚀方法包括选用超低碳的焊接材料和含有Ti、Nb等稳定化元素的焊接材料，调整焊缝成分，使奥氏体焊缝中获得少量的δ相，利用δ—8—相散布在奥氏体晶粒边界上来阻隔形成连续的贫铬层。热影响区的敏化区晶间腐蚀