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异种钢焊接材料选用原则

2022-05-31 来源:华拓网
表5-5-32 异种钢焊接材料的选用原则

异种钢 类别 同低碳钢和低合金钢有时又称种为铁素体钢,异它们之间的焊接以及不同材材质的低合金钢钢之间的焊接都属于同种异材钢的焊接 原则选用材 料 - 按低匹配原 则选用焊接 材料 - 按照中匹配 选用介于两者质之间的焊接材料 SA213-T91与SA213T22焊接如选用2.25Cr-1Mo焊接材料焊接,在T91侧的熔合线附近会产生严重碳迁移现象,造成T91钢焊缝侧严重脱碳,组织软化,硬度偏低,而母材侧严重增碳,造成硬度增加、组织淬硬,易产生裂纹,使焊接接头性能恶化,所以应该选用中间化学成份的5Cr-1Mo焊接材料进行焊接。有的资料介绍,这种情况下也可以选用高匹配的焊接材料进行焊接,因为焊缝金属与高合金钢性能基本相同,而低合金钢侧热影响区由于塑性较好,即使有增脱碳层,也不容易产生裂纹,因此可以选用9Cr-1Mo焊接材料焊接 异两侧有一侧为奥氏体不锈钢种的焊接称为异异种异材钢的焊接,如碳钢、材低合金钢与奥钢氏体不锈钢的焊接。 承载承压的异种钢接头工作温度低于325℃ 承载承压的异种钢接头工作温度高于325℃时 选用镍基焊接材料 因为镍会使过渡区减小,从而最大限度地减少马氏体组织,并限制碳迁移,以减少镍基材料的热膨胀系数介于两者之间,这样可降低接头的热应力,大大改善接头的高温性能 工作在高温下应选用价格便如果选用镍基材料, 事例 选用高Cr、Ni含量的奥氏体焊接材料 异种异材钢存的问题 两种钢材的Cr、Ni含量差距造成碳迁移,形成增、脱碳层,使焊接接头高温持久强度和塑性降低 两种钢材的热膨胀系数相差较大,焊接接头必然产生较大的热应力 按照舍非勒组织图,并根据Cr、Ni当量加以选择 两种钢材在化学成份上差异较大,造成焊 缝金属的稀释,在过渡区会形成马氏体带 选用与强度级别较低或合金元素含量较低侧相匹配的焊接材料 20#钢与19Mn6焊接,可以选用与20#钢相匹配的焊接材料,如E5015、ER49-1等进行焊接 定义 焊材选用原则 工况 原则 说明 事例及释义 增、脱碳现象。此外,在的非承载的异种异材钢焊接接头 宜,性能匹配的焊接材料 则制造成本太高 锅炉受热面管子与附件之间的角焊缝,如果管子为碳素钢或低合金钢,附件为不锈钢,则手工电弧焊时可以选用AWS 的E7018-A1(GB E5018-A1)作为焊接材料;如果管子为不锈钢,附件为碳素钢或低合金钢,则手工电弧焊时可选用E309Mo(L)作为焊接材料 5.2 新型铁素体耐热钢与其它耐热钢异质接头焊接及焊后热处理工艺

新型9%~12%Cr铁素体耐热钢与低合金耐热钢焊接(以P91与P22钢为例) (1) 焊接材料选用的可能类型

美国AWS D10.8和英国BS2633工艺标准提供了一些指导性意见。在AWS D10.8中列举了四种可能的选择。

a) 焊缝成分与低合金钢一侧材料的成分一致(低匹配)。

b) 焊缝金属与高合金材料侧成分一致,用9Cr-1Mo-V合金系统焊材(即高匹配)。 c) 焊缝金属取两种材料中间的成分如5CrMo或9CrMo(各部中间匹配)。 d) 焊缝金属采用镍基合金焊材。 (2) 焊接材料选用的原则及规范

a) 基本原则 焊缝金属须至少等于或高于两种材料中强度较低的一种钢,一般选择均偏向取低合金成分。

b) BS2633规范与基本原则相似,但建议涉及P91钢的异种钢焊接时,宜选用9CrMo焊材。尤其强调了镍基合金材料的采用。

c) AWSD 10.8规范则认为无须使用镍基,除非P91钢是与奥氏体不锈钢或镍基合金相焊接。

d) 镍基合金的使用在一定程度上影响NDT检测的范围。 (3) 焊接及焊后热处理工艺规范的规定

a) 最合适的焊后热处理规范在P91异种钢焊接中极为重要。

b) 回火温度要兼顾平衡P91与P22(或其他低合金钢)的适用范围以及焊缝金属的最佳温度范围。如P91为730℃~790℃,而P22为680℃~720℃,因此BS2633标准提出P91这种异种钢接头的热处理规范应是一种折衷的效果。

c) 回火温度具体确定一般采用P91钢的最低允许回火温度,但为取得最佳的抗蠕变性能,则应采用低合金钢侧的最高允许温度。

d) P91与P22异种钢常用回头规范为720℃~730℃,保温时间要应壁厚确定。 i.此规范能对P91钢HAZ进行足够的回火,而不会造成对P22钢的过回火;但不能有效地对采用2CrMo或9CrMo焊材的焊缝进行热处理。

ii.此规范对采用P91类材料的焊缝回火温度则过低,此时,可采用746℃×2h规范。 iii.对尺寸小一些的管道(δ<10mm)保温时间0.5h。

e) 焊后热处理对接头成分与性能的影响

i.焊后热处理的不利影响是由于它会促使熔合线附近的碳元素向含Cr高的一侧扩散偏析,其结果将导致靠近含Cr低的合金钢一侧的焊缝脱碳软化,依成分不同,这一脱碳区可能处于焊缝中或低合金母材一侧的HAZ。

ii.脱碳程度不严重,受冲击断裂区一般仍会落在低合金一侧的母材HAZ(如P22钢的“第四类”软化区)。

iii.目前,不同机构对焊接材料的选择大都受到他们对这一问题的判断的影响。 f) 试验表明,用2CrMo焊接材料焊接P91与P22钢异种接头可获得满意的性能。这也支持了许多机构的看法和AWSD10.8规范的推荐意见。

g) P22与P91焊先在P22侧堆焊P91(过渡层)经760℃热处理后用P22材料焊接的接头的进行720℃处理对现场十分有意义。

h) 工艺规范(参考文献[12]P7 图6、图7、图11)。

综上所述对不同化学成分的新型铁素体耐热钢(异种)焊接,要获得优质的焊接接头必须首先选择合理的焊接材料,其次是确定科学合理的焊后热处理工艺规范。这是异种钢焊接工艺的两个关键,对异种钢焊接接头性能具有决定性作用。

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异种钢焊接事如何选择焊接材料?

异种钢焊接焊接材料的选择基本原则如下:1,在保证不产生裂纹等缺陷的前提下,若强度和塑性不能兼顾时,则应选用塑性和韧性较好的焊接材料;2,焊缝金属性能只需要符合两种母材中的一种,即可认为满足使用性能要求;3,不同强度级别的强度用钢焊接时,应按强度较低的母材选用焊接材料;4,工艺措施(如预热...

异种钢焊接焊材选用原则

题主是否想询问“异种钢焊接焊材选用原则是什么”?1、能够保证异种钢焊接接头设计所需要的性能。2、所选择的焊材必须在有关稀释率、熔化温度和焊接件别的物理性能要求方面能保证焊接性需要。

异种钢焊接时应注意的问题

异种钢焊接的时候要弄清楚材料的型号,如果是低合金钢低碳钢一类的以强度低的为标准,选择焊材,焊接工艺按照焊接性差的一方执行。如果是不锈钢那么要考虑合金元素的匹配,就需要用不锈钢焊材了。在保证焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下,如果不可兼顾焊缝金属的强度和塑性,则应选择塑性较好的焊条。

异种钢焊接用什么焊条?

我是焊接专业的,我反对上面的回答首先我们考虑是什么材质的异种钢焊接如果都为炭素结构钢则应为低强度匹配(也就是选择焊强度低的那种钢的焊条)如果两中异质钢的焊接其中有一种钢为合金钢为了弥补焊接过程中的合金元素的烧损则应选择焊接合金钢的焊条!张恩澍做答!

常见的异种钢焊接时焊条怎样选择

焊材选择 。正确地选用焊材是焊接异种钢的关键,焊接接头的质量和使用性能与所选用的焊材密切相关。 异种钢接头的焊缝和熔合区,由于合金元素被稀释及碳的迁移等原因存在一个过渡区,过渡区中不但化学成分、金相组织不均匀,而且物理性能、力学性能等通常也有很大差异,可能会引起焊接缺陷(如裂纹等)或严重...

异种钢焊接用什么焊条,有标准吗

异种钢的焊接所选用的焊条,要根据母材的不同去选择相应的焊接材料 ,国内一般的传统观念是根据强度选用具体的焊材选用低配和,就是焊材的抗拉强度y尽量等于或低于木材的抗拉强度,在相应的焊接手册里是可以查到的。我在这里可以笼统的介绍几种常见的,碳钢和不锈钢的焊接以及不同不锈钢的焊接,可以选用...

异种钢焊接用哪种焊条?

选用焊条前,先要确定两种母材的材质。①强度级别不同的碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢)一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度。②低合金钢+奥氏体不锈钢 ,应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条,一般选用铬和镍含量较高的、塑性和抗裂性较好的Cr25-Ni...

有时候在焊接的时候会遇见异种钢焊接,那么什么是异种钢焊接呢?怎么操作...

异种钢的焊接指的是两种或两种以上金相组织及性能的钢进行的焊接。如奥氏体不锈钢和低合金钢,或铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢等等。在焊接异种钢时,由于两种钢的物理及金相组织可能存在着差异所以要从以下方面注意:1.焊材的选择,如焊接奥氏体不锈钢与低合金钢时,焊材的选择需要用比奥氏体不锈钢中Cr,...

Q345与Q235异种钢焊接用什么焊条最合适

用低强焊条就可以了。即E4303,如果是重要焊缝,可用碱性焊条E4305。焊条选用原则是:当母材强度级别不同时,焊接材料按强度等级小的钢材选择;而工艺措施(如预热、后热等)按强度级别高的钢材选择。

45号钢和316焊接用什么焊条

不锈钢焊条。对于异种钢的焊接要求,焊接材料就高不就低的原则,45号钢是普通的碳钢,316是不锈钢,所以焊接焊条应该用不锈钢焊条,可以是A102焊条或者材料接近316材质的焊条焊接。

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