Q235B与304L异种钢焊接工艺评定.pdf

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1、48·焊接质量控制与管理·焊接技术第39卷第7期2010年7月文章编号：1002-025X(2010)07-0048-04Q235B与304L异种钢焊接工艺评定马万洪，杜剑锋，赵毅青，王建岐，郑金刚，张志海，刘淑梅，边福军(天津大学北洋化工设备有限公司，天津300072)摘要：对氨回收塔用Q235B与304L的异种钢焊接进行了工艺评定：对弯曲试件产生裂纹的原因进行了分析；确定了符合JB47O8—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》要求的焊接材料和焊接工艺参数。关键词：异种钢；Q235B；304L；焊接工艺评定中图分类号：TG457．5文献标志码

2、：B固过渡层及其相毗邻的Q235B母材和焊缝金属的显0前言微硬度，其结果见表1。显微硬度测定时的载荷为本公司承接了南京某公司氨回收塔的制作任务。0．98N。该塔的高度为26．4m，内径为900mm．设计压力为0．6MPa，工作压力为0．35MPa，设计温度为175℃，工作温度为150℃，属I类压力容器。根据TSGE20004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》中第4．2．1条[]的规定，在压力容器产品施焊前。必须对“与受压元件相焊的焊缝”进行焊接工艺评定。图10．试验方案的弯曲试件图20．试验方案Q23Sa侧熔合区的金相组织1问题提出表

3、1Q235B与304L异种钢的焊接工艺参数及Q235B侧熔台区凝固过渡层的显徽硬度氨回收塔的主体材质为304L(022Cr19Ni10)试验焊接材料焊接工艺参数显徽硬度HV不锈钢，塔的裙座桶体全长3500mill，其中有350方案焊接序号方法型号规格焊接电弧焊接速度焊缝熔合Q235B／mm电流，A电压^，／(cm·rain一‘)区区母材mm的材质为304L钢，其他部分的材质为Q235B。SMAWE309L一164,3Q235B钢与304L钢之间采用焊接方法连接。图样(A062)．2120—13O22—23181752O7131lG_rAWAO6

4、24,3中注明采用A062(E309L一16)焊条进行焊条电弧焊条芯．280l08239300144焊(SMAW)SMAWE(3AO390一7l)54,3．280-8522-2317按照JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准相关规定]，进行Q235B与304L异种钢的由于Q235B为珠光体钢，其熔化金属与A062超焊接工艺评定试验。试验时采用的焊接工艺参数见表低碳奥氏体焊条熔敷金属的化学成分差异较大。在焊1中的试验方案。试验结果表明，其弯曲试样产生接过程中．熔化的Q235B金属对焊缝金属具有稀释的裂纹，如图1所示。裂纹产生的部位

5、是在Q235B作用，因此在熔池靠近焊缝边界的很窄范围内存在一侧的熔合区。在该焊接接头的金相试件中也发现个“不完全混合区”，即“熔合区”．也可称为“凝Q235B侧熔合区有白亮带的凝固过渡层，如图2所固过渡区”。在Q235B侧的焊缝熔合区中，靠近相界示。用MHV2000型数字显微硬度计测定了白亮带凝面处的Ni含量降低，而C含量达到峰值。因此，该部位很容易生成马氏体，从而形成了马氏体脆化层，收稿日期：201O—o4—13在弯曲试验时容易产生裂纹。WeldingTechnologyVo1．39No．7Ju1．2010·焊接质量控制与管理·49此外，在拟

6、定焊接工艺方案时，尚应考虑除保证2焊接工艺方案改进其试验结果符合GB4708-2000的要求外．还应尽鉴于上述情况。提出了2种焊接工艺方案改进思量采用生产率较高的焊接方法。埋弧焊(SAW)的路：一是改变焊接工艺方法和相应焊接工艺参数．以生产率高，焊缝成形美观。因此，采用填丝GTAW．降低Q235B母材的稀释率，减小熔合比：二是更换丝材采用A062焊条芯，在Q235B试验板材的侧面堆焊接材料，改变相应的焊接工艺参数，以改变焊缝金焊一层隔离过渡层，然后与304L板材对接进行属成分，以获得期望的组织性能。SAW。此方案即为表1中所列方案1。堆焊时采用

7、较2．1改变焊接工艺方法并降低母材熔合比小的焊接电流，其工艺参数见表l。采用A062焊条焊接Q235B和304L钢时，由于在2．2改变焊缝金属成分获得期望的组织性能Q235B侧熔合区凝固过渡层组织的硬度较高，因此在弯Q235B钢和304L钢的化学成分见表3。比较表曲试验时试件易产生裂纹。其原因之一是焊接时Q235B3中Q235B钢与304L钢的化学成分．可以发现C．熔化金属对焊缝金属的稀释率较大，熔合比较大。Cr，Ni3种元素的含量差异较大。因此，需要寻求能焊接方法不同，其熔合比调节范围也各不相同。够弥补这3种元素的材料作为Q235B与304L

8、异种钢表2列出了几种焊接方法熔合比的调节范围[41。从表的焊接材料，使焊缝的化学成分分布平缓过渡。表32中可知，钨极氩弧焊(GTAW)的熔合比调节范围