渗铝钢焊接工艺及焊接接头力学性能研究_熊从贵

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1、材料与焊接石油化工设备技术，２０１２，３３（６）·５６·Ｐｅｔｒｏ－ＣｈｅｍｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ渗铝钢焊接工艺及焊接接头力学性能研究熊从贵（温岭市钱江化工机械有限公司，浙江温岭３１７５００）摘要：应用４种不同的焊条进行渗铝钢焊接工艺试验，并对焊接试件进行力学性能检测。通过大量的试验研究，得到４种焊条的焊接试件力学性能数据，总结出渗铝钢手工电弧焊的焊接工艺方法，为渗铝钢的焊接加工提供具体的参考数据。关键词：渗铝钢手工电弧焊焊接工艺力学性能渗铝钢是将经过表面处理的钢件浸入熔融铝过渗铝处理。渗铝处理后，钢管外表面有致密、附中并保温一段时间后，再经过高温扩散

2、，使钢件的着力较强的一层氧化物硬壳，呈瓦灰色。渗铝钢表面和近表面形成一层致密的Ａｌ２Ｏ３和铝铁合管基体的化学成分和力学性能如表１所示。金层，其深度可达０．２５～０．４ｍｍ。渗铝钢在原ＴＳＬ１７７、ＴＳＬ１８７和Ｅ３０ＳＬ焊条均为低氢钠碱性油、海水、工业循环水、环烷酸、硫化物等介质中具药皮，Ａ３１２ＳＬ焊条为钛钙型酸性药皮，钢丝直径【１】【２】有优良的耐腐蚀性和耐高温性能，广泛应用３．２ｍｍ。４种焊条钢丝的化学成分和力学性能于炼化、化工、船舶等工程领域的承压设备。如表２所示。钢件的连接结构多采用焊接，焊接质量是保１．１角接头焊接证连接结构可靠性的重要因素，承压设备的焊接管板管孔

3、采用４５°坡口，坡口深度３ｍｍ。用质量更不容忽视。渗铝钢的焊接工艺性较差，飞ＴＳＬ１８７焊条施焊前去除管端和管板坡口焊接区溅大、夹渣、脱渣困难、焊缝成形较差、焊缝金属易的渗铝层；其余焊条施焊时，焊件为原始渗铝表产生焊接裂纹。为掌握渗铝钢的焊接工艺方法，面，但须将焊接区及其附近的油污清洗干净并保了解渗铝钢焊接接头力学性能，积累第一手资料，持干燥。４种焊条均采用直流电源，反极性连接。笔者选用ＴＳＬ１７７、ＴＳＬ１８７、Ｅ３０ＳＬ和Ａ３１２ＳＬＴＳＬ１７７、ＴＳＬ１８７和Ｅ３０ＳＬ焊前经３５０℃烘焙４种焊条进行了渗铝钢焊接工艺试验。１ｈ；Ａ３１２ＳＬ焊前经过２５０℃烘焙１ｈ。焊接电

4、１焊接试验方案流１１０～１２０Ａ。渗铝钢采用焊条电弧焊时的主要问题是：焊为防止焊接飞溅损坏渗铝层，装配时先在焊接时电弧产生的热量使得焊缝附近的渗铝层严重接区域附近刷白垩粉，再沿钢管圆周１２０°均匀点烧损，降低焊缝区和热影响区金属的耐蚀性能；渗焊３点固定，焊点不宜太大，能固定即可。焊接铝钢表面高熔点的Ａｌ２Ｏ３进入熔渣后，使熔渣的时，焊接位置为平焊，采用直线型运条，不做横熔点提高，焊接熔池内熔融金属的粘度和表面张向摆动，运条要稳，电弧热量多半向管板集中，力增大，熔池内焊渣的流动性变差；铝的氧化物对焊条与管板夹角７０～８０°。短弧焊接，保持电弧焊接熔池的特性产生不良影响，妨碍焊道

5、成形，这燃烧稳定，焊接速度保持在１５０～２００ｍｍ／ｍｉｎ，是导致飞溅严重、脱渣困难、焊缝成形差的主要原起弧时向前回焊一点，收弧时将电弧稍微压低，再因。低氢碱性药皮焊条含有较多的ＣａＦ２，具有很强的助熔稀释能力，能一定程度上防止焊接熔池收稿日期：２０１２－０３－１０。作者简介：熊从贵，男，２０１２年毕业于西北工业大学机械设中氧化铝的形成。计制造及自动化专业，现从事压力容器和压力管道设计、制试验焊件为１０号钢管，规格３２ｍｍ×３造方面的技术和质量管理工作及高效热交换器的研究工作，ｍｍ；Ｑ２３５－Ｂ钢板２５ｍｍ厚。分别进行管－板角助理工程师。接头和管－管对接

6、接头焊接试验，焊件施焊前都经Ｅｍａｉｌ：ｘｉｏｎｇｃｏｎｇｇｕｉ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ第３３卷第６期熊从贵．渗铝钢焊接工艺及焊接接头力学性能研究·５７·向前回焊一点。严禁在坡口外引弧，以防止破坏渗铝层。表１渗铝钢管基体的化学成分与力学性能化学成分（质量分数），％力学性能ＣＭｎＳｉＣｒＮｉＣｕＳＰＲｍ／ＭＰａＲｅＬ／ＭＰａＡ，％０．１００．４３０．２００．０９０．１１０．０８０．０１１０．０２１３４０２２０２７．２表２４种焊条熔敷金属的化学成分与力学性能化学成分（质量分数），％力学性能焊条牌号ＣＭｎＳｉＳＰＣｒＮｉＭｏＣｕＡｌＲｍ／ＭＰａＲｅＬ／ＭＰａＡ，％ＴＳＬ１７７０．

7、０９０．６７０．２５０．０１５０．０２９０．１６０．０５２５５０３５５２２ＴＳＬ１８７０．１００．６５０．２１０．０１００．０２５０．１８０．０５０５６２３５７２１Ｅ３０ＳＬ０．０６０．５２０．２１０．０１２０．０２６０．１９０．０５５５５０３４５２０Ａ３１２ＳＬ０．０８１．３０．４５０．０１２０．０２５２２．３１３．５２．２５０．４５５８０３０１．２对接接头焊接弧位置必须越过引弧点。焊接过程中如遇熄弧需采用６０°Ｖ形坡口，钝边０．５ｍｍ，钝边间隙要重新引弧时，应先将熄弧位置打磨干净。约１ｍｍ。同焊接角