母材:Q345B和0Cr18Ni10Ti,尺寸150×600×40mm
焊接材料:ERNiCr-3,直径Φ2.4mm;ENiCrFe-3,直径Φ3.2mm
选择镍基合金焊材的原因:
① 镍合金可以有效阻止低合金钢熔合线部位的碳迁移、碳化物沉淀(M23C6)和杂质元素的偏析等现象。碳向奥氏体焊缝金属的扩散速度及由此而形成的脱碳带的宽度取决于温度、时间、碳在合金中的溶解度、扩散速度和接头中所存在的应力。镍基合金可以降低碳在焊缝中的溶解度。
② 镍基合金的线膨胀系数介于低合金钢和奥氏体不锈钢之间,可降低焊缝交界面上的应力。
③ 镍基合金的高温性能优于奥氏体不锈钢,这对于在高温下运行的设备特别重要,而奥氏体填充金属在高温下易产生接头表面的氧化沟槽。
焊接坡口:
热处理制度:
热处理的温度和时间的选择应能够消除焊接应力,并兼顾到此高加设备的热循环的需要,同时必须防止在低合金钢侧出现贫碳区,因此本文采用保温温度600-630℃,保温时间6小时的热处理。
焊接工艺参数
焊接方法 |
填充金属 |
电流 |
电压范围/V |
层温 /℃ |
预热 /℃ |
||
牌号 |
直径/mm |
种类极性 |
范围/A |
||||
手氩焊 |
ERNiCr-3 |
ø 2.4 |
DCEN |
120-140 |
12-15 |
≤200 |
100 |
焊条电弧焊 |
ENiCrFe-3 |
ø 3.2 |
DCEP |
85-105 |
22-27 |
≤200 |
100 |
性能试验:
1. 常温接头抗拉强度:535MPa和530MPa
2.侧弯实验:无裂纹
3. 冲击性能试验:冲击性能优良
冲击位置 |
冲击温度 |
冲击值(J) |
|
上表面 |
不锈钢热影响区 |
室温 |
140,136,128 |
上表面 |
焊缝 |
室温 |
120,110,104 |
上表面 |
低合金钢热影响区 |
室温 |
210,240,230 |
下1/4处 |
不锈钢热影响区 |
室温 |
146,138,150 |
下1/4处 |
焊缝 |
室温 |
130,120,116 |
下1/4处 |
低合金钢热影响区 |
室温 |
210,220,240 |
4. HV10硬度试验:
5.接头局部金相检查:焊缝熔合较好,组织含有贝氏体组织无马氏体组织
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