止水钢板

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止水钢板的焊接工艺要点

热影响区淬硬性及冷裂纹
  低合金耐热钢的主要合金元素是Cr和Mo,能显著提高钢的淬硬性。如果在焊接时冷却速度过快,则在焊缝及热影响区形成对冷裂纹敏感的马氏体和上贝氏体等组织。
 
  消除应力裂纹倾向
低合金耐热钢中的Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素属于强碳化物元素,若结构拘束度较大,那么在消除应力处理或高温下长期使用时,在热影响区的粗晶区容易出现消除应力裂纹。
 
  消除应力裂纹一般在500~700℃敏感温度范围内形成,并且出现在残余应力较高的部位,如接头咬边、未焊透等应力集中处,这些部位在加热过程中,残余应力释放,蠕变变形较大,更容易出现裂纹。
 
  热影响区的软化
  低合金耐热钢焊接接头热影响区存在软化问题,其软化区的金相组织特征是铁素体加上少量碳化物,在粗视磨片上观察到一条明显的“白带”,其硬度明显下降。软化区的存在对室温性能没有什么不利的影响,但在高温长期静载拉伸条件下,接头往往在软化区发生破坏。
 
  回火脆性
  Cr-Mo耐热钢及焊接接头在350~500℃温度区间长期运行过程中发生脆变的现象称为回火脆性。焊缝金属回火脆化的敏感性比母材大,这是因为焊接材料中的杂质难以控制。
 
 
    低合金耐热钢的焊接工艺
    低、中合金耐热钢一般在预热状态下焊接(定位焊同样需要预热),焊后大多要进行高温回火处理。多层焊时应保持道间温度不低于预热温度。焊接过程中尽量避免中断,不得以中断焊接时,应采取缓冷措施;重新施焊的焊件仍需预热,焊接完毕应将焊件保持在预热温度以上数小时,然后再缓慢冷却。
 
  焊接方法
  常采用的熔焊方法有焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊和电渣焊,但常以焊条电弧焊为主,埋弧焊和气体保护焊的应用也越来越多。
 
  焊前准备
  焊前准备的内容主要包括下料、坡口加工、热切割边缘和坡口面的清理以及焊接材料的预处理。一般的低合金耐热钢工件,可以采用各种热切割下料。
 
  为防止厚板热切割边缘的开裂,应采取下列工艺措施:
 
  1、对于所有厚度的2.25Cr-Mo、3Cr-1Mo型钢和15mm以上的1.25Cr-0.5Mo钢板,热切割前应将割口边缘预热150℃以上。
 
  2、对于15mm以下的2.25Cr-Mo钢板,热切割前应预热100℃以上。热切割边缘应作机械加工并用磁粉探伤检查是否存在表面裂纹。
 
  3、焊接材料选择,焊接材料的选择原则是保证焊缝金属的合金成分、强度性能与母材基本一致。若二者成分相差很大,则焊接接头在长期高温条件下工作时,会因成分不均匀而导致合金元素扩散,使焊接接头的高温性能不稳定;焊缝强度不能选得过高,以免使焊缝塑性变差,甚至产生冷裂纹。
 
  焊接材料中碳的质量分数应略低于母材,其wc<0.12%,但不得低于0.07%,否则会造成焊缝金属的冲击韧度、热强性等降低。
 
  焊接材料在使用前应作适当的预处理。埋弧焊丝用光焊丝,表面要清理干净。镀铜焊丝应将表面积尘和污垢仔细清理。焊条和焊剂要妥善保管,在使用前,应严格按工艺规程的规定进行烘干。
 
  预热和焊后热处理 
  低合金耐热钢预热温度范围一般80~150℃,局部预热时,必须保证预热宽度大于焊件壁厚的4倍,且不能少于150㎜。对于低合金耐热钢来说,焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力,更重要的是改善组织,提高接头的综合性能。低合金耐热钢焊后一般作高温回火处理,回火参数主要是加热温度和保温时间。回火温度的范围在580~760℃。


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