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耐热钢焊条的选用

发布时间:2018/05/29

珠光体耐热钢由于拥有良好的抗氧化性、热强性能、较强的抗硫、氢腐蚀性能,而被广泛应用在石油化工、锅炉加热等设备中。
在制作护板时需用到大量的15CrMo钢。如何焊接15CrMo钢,首先需要确定它的可焊性。15CrMo的化学成份及力学性能如下表:
钢材型号 化学成份 力学性能
CMnSiCrMoQb
/MPaQs
/MPaδ5
/%
15CrMo0.12~0.180.17~0.370.17~0.370.80~1.10.40~0.5544029522
其中加入了0.8%~1.1%的Cr合金元素可以提高抗氧气、抗腐蚀作用,加入0.4%~0.55%的Mo合金元素能增加抗蠕变能力。根据国际焊接学会推荐的低合金钢碳当量工式:CE=C+Mn/6+(Cr+V)/5+Ni/15+(Mo+Si)/4+Cu/13+P/2可以计算出该材料CE=0.61%,根据经验,当碳当量CE>0.6%时,该材料淬硬倾向强易出现冷裂纹热处理后还会发生再热裂纹,属于较难焊接的钢材,需采取较高预热温度和严格的工艺措施。
焊接材料的选用:焊缝的组织和性能在很大程度上取决于焊接材料。焊接材料的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下,根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后,有针对性地选用焊条、必要时还需进行焊接性试验。
一、根据等强度的观点,选择满足母材力学性能的焊条,如果选用强度过低的焊条将达不到设计要求的力学性能,选择强度较高的焊条不仅工人操作难度增加、焊接成形困难,而且还会大大的增加企业的生产成本。
二、根据母材合金成份选择化学成份相同(相近)的焊材,Cr-Mo耐热钢焊接接头应具有与母材相同的抗氧化性和热强性,如果焊缝与母材化学成分相关太大,高温长期使用后,接头区域某些元素发生扩散现象(如碳元素在熔合线附近的扩散),使接头高温性能下隆。为了提高焊缝的抗裂纹性能,焊材的含碳量应低于母材的含碳量,由于钢中碳和合金元素的共同作用,耐热钢焊接时极易形成液硬组织,焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热,焊后进行回火处理。
三、由于母材的可焊性能差,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。同时降低C、S、P等杂质的含量。
根据以上几点可以选定E5515-B2焊条。其化学成份和力学性能如下表:
国际型号 产品牌号 熔敷金属化学成份%熔敷金属力学性能
CMnPSSiCrMoCuQb
/MPaQ0.2
/MPaδ5
/%
E5515- B2 R3070.081.000.0140.010.521.380.520.1559052021
焊接工艺措施:
1、可以通过预热来降低冷裂纹出现概率,预热及道间温度要求控制在180~300之间,焊后热处理在620~690之间,保温1小时,为了保证焊缝金属强度,在620温度下回火不超过去30h,否则降低回火温度;通过焊后热处理不仅能消除焊接残余应力,更重要的是能改善组织,提高接头的综合力学性能;
2、采用少的焊接线能量焊接,防止过多的马氏体淬硬组织生成;
3、采用富氩气体保护进行喷射过渡焊接(电弧长度控制在4mm~5mm左右),过获得美观的焊缝。

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