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304不锈钢焊接管的焊接材料选择

来源:至德钢业 日期:2018-09-16 18:41:51 人气:1397

随着工农业生产的发展,对于304不锈钢焊接管性能的要求也愈来愈高。尤其是单层厚壁高压容器的出现,不但要求制造用钢应具有较好的可焊性,而且要求焊缝必须有足够的强度、良好的塑性及韧性等综合性能。304不锈钢焊接管就是为适应这一需要而发展起来的新钢种。目前各厂对18锰铝铌钢的手工焊、自动焊和电渣焊所选用的焊接材料不完全一致,现分别介绍如下:

一、手工电焊条的选择

304不锈钢焊接管的屈服强度大于50公斤/毫米2,抗拉强度大于65公斤/毫米2,结607型焊条的强度往往满足不了这一要求。因此,

各单位都在结607(或结606)型焊条的基础上,调整其锰、钼的含量,特别是把钼含量提高到0.5%。这样,一方面可达到和母材等强度,另一方面又可防止焊缝金属的回火脆性及提高其回火抗力,并改善焊缝的抗氢腐蚀的能力。这种结607+钼(或结606+)型焊条(实际上应属结657)的化学成分和机械性能列于表7-11.,用此焊条焊接的焊缝化学成分、机械性能列于表7-12中。

经过焊接材料系列化,结607十钼焊条已合并为结707型焊条,现在生产上焊接304不锈钢焊接管的焊条均采用结707

304不锈钢的强度较高,焊接时在过热区中有淬硬倾向,因此,当点固焊或焊接工艺卡具时,都必须采取局部预热措施,而且对焊条的烘干及坡口的清理工序都应重视,以避免由于氢所引起起的冷裂纹。

二、埋弧自动焊焊接材料的选择

这种焊管采用的是埋弧自动焊,有的厂选用锰一铝系统的焊丝,也有的厂选用锰一铝一钒系统的焊丝。冶金部,一机部制定了五种焊丝试行技术标准,对焊H08Mn2MoAH08Mn2MoVA两种焊丝的化学成分都作了规定(见附录Ⅲ)。两种焊丝都可以配合250型或350型焊剂。由于250型焊剂碱度较350型高些,故其焊缝金属的塑性、韧性(尤其是低温韧性)较高。但350型焊剂的工艺性能一般较好,又有可能采用交流电源,因此,应根据产品的要求及具体条件来选择焊剂。

7-13列出了H08Mn2MoA焊丝配合焊剂250H08Mn2MoA焊丝配合焊剂350H08Mn2MoVA焊丝配合焊剂350的焊缝化学成分和机械性能。表7-14列出了H08Mn2MoA焊丝配合焊剂250所焊接的焊缝中、低温性能。

选用锰一钼系统的焊丝,其焊缝的回火温度可以选择和母材相同的温度范围(600650)。但若选用锰一钼一钒系统的焊丝(H08Mn2MoVA)时,其焊缝如果经受600℃左右的回火温度,将会由于钒的二次析出,使其强度升高,而塑性及韧性下降,在不同回火温度下对- 20℃冲击值的影响见图7-4。因此,对锰一钼一钒型的焊缝,应取上限的回火温度(650℃左右),在保证母材性能的同时,可获得良好的焊缝综合性能。

自动焊焊接之前,应对焊丝及坡口表面的油、锈进行认真清理,严格控制焊剂的烘干规范,以保证焊前处予干燥状态。

为了避免过热而造成过热区组织粗大,自动焊时的层间温度应控制在300℃以下。

三、电渣焊焊接材料的选择

304不锈钢焊接管的电渣焊丝合金系统和自动焊丝一样,也有两个五种焊丝试行标准中对HlOMn2MoAHlOMn2MoVA焊丝的化学成分都作了规定(见附录Ⅲ)。用这两种焊丝的电渣焊缝性能,达到与母材等强度,并具有良好的综合机械性能。但当焊接特大厚度的板材时,宜选锰、钼含量偏上限的焊丝,以保证焊缝的强度不低于母材。

电渣焊对焊剂一般只要求能建立稳定的电渣过程即可。目前,多数单位都选用431型焊剂,也可以采用焊剂250360型。这些焊剂所焊接的电渣焊缝,其机械性能差别不大。

7-157-16列出的是304不锈钢焊接管电渣焊缝的化学成分、机械性能及冲击值。

电渣焊的焊接接头必须进行正火或水淬(或喷淋)处理。当正火温度从950℃提高到980℃时,焊缝金属的强度可以得到提高,而塑性及韧性损失不大;如正火温度超过980℃,将会使塑性及韧性有明显下降。淬火或喷淋淬火可充分发挥焊缝金属的潜力,使其屈服强度达到55公斤/毫米2以上。必须指出,H10Mn2 MoVAHlOMn2MoA两种焊丝的电渣焊缝,经正火之后,在600670℃的温度下回火,都可以获得较满意的结果。表7-17里列出了两种焊丝的电渣焊缝,在不同温度回火后,焊缝冲击值的变化情况。

电渣焊时,由于焊接速度较慢,渣池的热量对基本金属有预热作用,故对304不锈钢焊接管进行电渣焊时,一般不需要采取预热措施。但为了保证开始阶段的焊缝质量,应适当增加引弧板的长度。

304不锈钢焊接管焊后有产生延迟裂纹的可能,所以应尽快进行焊后热处理或热成形(如热冲压封头等)。

应该强调指出,拼装电渣焊工件,进行焊接装配马(“Ⅱ”形板)时,必须采用与焊接产品相同的焊条,并局部预热到170℃以上。否则在基本金属的热影响区中将会存在小裂纹,而影响产品质量。

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