常见异种金属材料的焊接ppt课件.ppt

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1、焊工技师、高级技师培训5-3常见异种金属材料的焊接常见异种金属材料的焊接珠光体耐热钢与低合金钢的焊接一、焊接性这类异种钢焊接时的主要问题是焊接接头的热影响区或熔合区容易产生冷裂纹。为了消除或减少冷裂纹的形成，在设计焊接结构时，要选择合理的结构形式，尽量避免焊接接头应力过于集中，减少T形和十字接头的焊接结构；同时在焊前应严格控制氢的来源，要严格清理。清洗焊丝，烘干焊剂和焊条，尽量选用低氢型焊条，彻底清理坡口两侧20mm内的油污、铁锈和油漆等；正确选用焊接参数。焊前要将待焊处进行预热，采用较大的焊接热输人进行焊接，焊后进行缓冷或热处理，选择合理的焊接顺序以减

2、少焊接残余应力。常见异种金属材料的焊接迁钢3#炉坡口（Q345+15GrMo）常见异种金属材料的焊接常见异种金属材料的焊接常见异种金属材料的焊接二、焊接方法这类异种钢可以选用焊条电弧焊和气体保护电弧焊等焊接方法。对于重要的高压管道，可先采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，然后用焊条电弧焊盖面，以保证焊缝质量。常见异种金属材料的焊接三、预热温度和层间温度无论是定位焊，还是正式施焊，焊前均应进行预热。预热温度可根据珠光体耐热钢的要求(4dor150mm)进行选择。可以整体或局部预热。对于焊接结构刚度比较大、质量要求高的产品，最好采用整体预热，而且多层焊时层间温

3、度不能低于此温度，并一直要保持到焊接结束。焊接过程如果间断，则焊件应保温后再缓慢冷却，必要时，还应进行脱氢处理，再施焊时，仍按原要求重新进行预热。常见异种金属材料的焊接四、焊接材料和坡口珠光体耐热钢与低合金钢焊接时，应根据钢材的力学性能来选择相应强度等级的焊接材料，而不是根据珠光体耐热钢的化学成分来选择焊接材料。焊接坡口的选择原则是希望珠光体耐热钢熔入焊缝金属的量越少越好，即熔合比越小越好。其目的是为了减少热影响区脆硬的马氏体组织，避免或减少出现冷裂纹。常见异种金属材料的焊接五、焊后热处理为了减少焊接接头的残余应力，消除延迟裂纹，改善焊接接头的力学性能，

4、防止在使用过程中产生变形，焊后必须进行回火热处理。当焊后不能立即进行回火热处理时，要及时进行后热处理间热到（200～350℃，保温2～6h）焊后热处理的温度要以珠光体耐热钢为基准(600℃-650℃)。常见异种金属材料的焊接珠光体钢与马氏体钢的焊接马氏体钢是介于珠光体钢与奥氏体钢之间的钢种，含铬量5%-9%和12%的高铬钢。由于含铬量较高，所以抗氧化性能好，在高温580℃以上，高温持久强度比一般常用的珠光体耐热钢高，并且有较好的抗蠕变性能。一、焊接性这类异种焊接接头的焊接性较差，主要表现在两个方面：1、淬硬倾向马氏体钢具有明显的空气淬硬倾向，焊后易得到硬

5、度很高的马氏体组织，使焊缝金属脆性增加。常见异种金属材料的焊接在焊接热循环作用下，经高温放热，焊缝及熔合线附近晶粒急剧长大，加上焊接残余应力的作用，极易形成冷裂纹。此外，这两类钢种的碳当量值均较高，如珠光体钢的碳当量为0.626%，马氏体钢碳当量为2.99%，均超过产生冷裂纹的碳当量极限值0.4%，所以冷裂纹倾向均很大。常见异种金属材料的焊接2、形成增碳层和脱碳层为了提高马氏体钢的高温强度，常在这类钢种加入Mo、V、W等易形成碳化物的元素，从而在焊接接头中导致珠光体钢焊缝熔合线附近的碳扩散形成脱碳层，而马氏体钢一侧，由于碳的迁入，形成增碳层。如F11钢与

6、12Cr1MoV钢焊接时，选用E2-11MoVNiW-15焊条，焊缝金属中含铬量高，由于碳和铬的亲和力很强，于是在12Cr1MoV钢焊缝熔合区中的碳向着焊缝金属迁移，在焊接热循环的作用下，较短时间内，扩散距离可在0.05-0.20mm。常见异种金属材料的焊接2、形成增碳层和脱碳层如果焊后再760℃、保温4-5h进行回火热处理，则为碳扩散创造了更充分的条件，在靠近12Cr1MoV钢一侧焊缝的熔合区形成了一个1.0-1.5mm宽的脱碳层。常见异种金属材料的焊接二、焊接工艺这类异种钢焊接时，由于焊接性较差，所以必须采取严格的工艺措施。1、预热与层间温度焊前预热

7、和控制层间温度的目的是预防裂纹和残余应力。例如珠光体钢ZG15Cr1MoV和马氏体钢F12进行焊接时，预热温度按F12要求进行选择，温度控制在300-450℃，并保持此层间温度。常见异种金属材料的焊接2、焊后层间温度的控制及回火热处理马氏体钢的焊接接头，如2Cr13、F12，焊后必须缓慢冷却到Mf点以下，大约在150-100℃，保温0.5-10h，使其焊接接头完全转变成马氏体组织，然后升温，进行热处理。马氏体钢的焊接接头，焊后不宜在较高温度下立即升温回火，是因为在焊接过程中奥氏体组织还未完全转变，立即升温进行回火热处理时，碳化物会从奥氏体晶界析出，得到粗

8、大的铁素体加碳化物组织，性质很脆，容易造成焊接接头脆断。常见异种金属材料的焊接2