最新金属材料焊接工艺电子教案 补充 低温钢的焊接 耐热钢及焊接工艺课件ppt.ppt

《最新金属材料焊接工艺电子教案 补充 低温钢的焊接 耐热钢及焊接工艺课件ppt.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、金属材料焊接工艺电子教案补充低温钢的焊接耐热钢及焊接工艺特殊性能钢9Ni：平均含碳量小于0.10%，Ni的平均含量为9%；3.5Ni：平均含碳量小于0.14%，Ni的平均含量为3.5%；补充低温钢的焊接低温钢是指工作在-10～-196℃温度范围的钢，低于-196℃（直到-273℃）的钢称为超低温钢。主要性能特点是在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性，同时具有良好的加工性。主要用于制造石油化工业中的低温设备，如液化石油气和液化天然气等的储存和运输的容器、管道等。2．低温钢的成分、组织和性能低温钢的钢种很多，包括从低碳铝镇静钢、低合金高强度钢、低Ni钢，直到

2、Ni含量为9%的钢。2．低温钢的成分、组织和性能低温钢大部分是接近铁素体型的低合金钢，其含碳量较低，主要通过加入Al、V、Nb、Ti和稀土（RE）等元素固溶强化和细化晶粒，再经过正火、回火处理获得晶粒细而均匀的组织，以得到良好的低温韧性。如果在钢中加入Ni，可提高钢的强度，同时又可进一步改善低温韧性，但在提高Ni的同时要相应降低含碳量和严格控制S、P含量，以充分发挥Ni的有利作用。（1）铁素体型低温钢显微组织为铁素体+少量珠光体使用温度范围-40～-100℃，如16MnDR、09Mn2VDR、06MnNbDR、3.5Ni和06MnVTi等有“DR”标示的为低温

3、容器专用钢，一般在正火状态下使用。（1）铁素体型低温钢16MnDR是制造-40℃低温设备用的细晶粒钢；09Mn2VDR也属细晶粒钢，主要用于制造-70℃的低温设备，如冷冻设备、液化气储罐、石油化工低温设备等；06MnNbDR是具有较高强度的-90℃用细晶粒钢，主要用于制造-60～-90℃的制冷设备、容器和储罐。3.5Ni钢一般经过870℃正火和635℃、1h消除应力回火，其最低使用温度达-100℃；调质处理可提高其强度、改善韧性和降低脆性转变温度，其最低使用温度可达-129℃。（2）低碳马氏体型低温钢含Ni较高的钢如9Ni钢，淬火后组织为低碳马氏体，正火后的组

4、织除低碳马氏体外，还有少量铁素体和少量奥氏体，具有较高的强度、塑性和低温韧性，5Ni钢(-162℃~-196℃)能用于-196℃的低温，适于制造储存液化气的大型储罐。（3）奥氏体型低温钢具有很好的低温性能，其中以18-8型铬镍奥氏体不锈钢应用最广泛，25-20型可用于超低温条件。我国为了节约铬、镍贵重金属而研制了以铝代镍的15Mn26Al4(-253℃)的奥氏体不锈钢。15Mn26Al4:平均含碳量小于0.15%，Mn的平均含量为26%，Al的平均含量为4%。二、低温钢的焊接性（一）无Ni低温钢的焊接性无Ni低温钢即铁素体型低温钢其中wc=0.06%～0.20

5、%，合金元素总量≤5%，碳当量为0.27%～0.57%，焊接性良好。在室温下焊接不易产生冷裂纹，在板厚小于25mm时焊前不需预热；板厚超过25mm或接头刚性拘束较大时，应预热100～150℃，注意预热温度（不可超过200℃）过高会引起热影响区晶粒长大而降低韧性。（二）含Ni低温钢的焊接性含Ni较低的低温钢如2.5Ni和3.5Ni钢，虽然加入Ni提高了钢的淬透性，但由于含碳量（0.14%以下）限制的较低，冷裂倾向并不严重，薄板焊接时可不预热；厚板焊接时须进行100℃预热。（二）含Ni低温钢的焊接性含Ni高的低温钢如9Ni钢，淬硬性很大，焊接时热影响区产生马氏体组

6、织是不可避免的，但由于含碳量低，并采用奥氏体焊接材料，因此冷裂倾向不大。但焊接时应注意以下几个问题：（1）正确选择焊接材料9Ni具有较大的线胀系数，选择的焊接材料必须使焊缝与母材线胀系数大致相近，以免因线胀系数差别太大而引起焊接裂纹。通常选用镍基合金焊接材料，焊后焊缝组织为奥氏体组织，低温韧性好，且线胀系数与9Ni钢接近。（2）避免磁偏吹现象9Ni钢具有强磁性，采用直流电源焊接时会产生磁偏吹现象，影响焊接质量。防治措施是焊前避免接触强磁场；尽量选用可以采用交流电源的镍基焊条。（3）焊接热裂纹Ni能提高钢材的热裂纹倾向，焊接含Ni钢时要注意焊接热裂纹。因此应该严

7、格控制钢材及焊接材料中的S、P含量，以免因S、P含量偏高在焊缝结晶过程中形成低熔点共晶，而导致形成结晶裂纹。(Ni-Ni3S2664℃)、(Ni-Ni3P2880℃)含Ni钢的另一个问题是具有回火脆性，因此应注意这类钢焊后回火的温度和控制冷却速度。9Ni钢是典型的低碳马氏体低温钢，淬硬性较大。焊前应进行正火+高温回火或900℃水淬+570℃回火处理，其组织为低碳板条状马氏体，具有较高的低温韧性，其焊接性也优于一般低合金高强钢，板厚小于50mm的焊接结构焊接时不需预热，焊后可不进行消除应力热处理。对这类易淬火的低温钢通常采用控制道间温度及焊后缓冷等工艺措施，以降

8、低冷却速度，避免淬硬组织；采用较小的焊