焊接技术 第 !! 卷第 " 期 #$$" 年 % 月
性 能
指 标
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! "#$%&’("#钢热处理后力学性能
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表" "#$%&’("#钢化学成分(质量分数)())
" 问题的提出
珠光体耐热钢是火力发电锅炉、汽轮机组蒸汽管道、阀
门的首选材料,常用的有 7#:?(@,7+:?(@,7#:?7(@2等钢
种。这些耐热钢由于含有:?,(@,2等合金元素,材料的碳当
量值较高,焊接性差,焊接时必须采用可靠的措施方能获得
较为理想的接头。
某化工厂动力车间从锅炉到汽轮机及锅炉内部运行过程
中蒸汽温度较高,压力较大。为满足工艺条件要求,安装一
套降温减压装置,将锅炉生产的"7A-;%7 ()*,#7A+"$ 4的一次
蒸汽降温减压为"#A";+ ()*,##A"$$ 4的二次蒸汽,供生产装
置使用。该降温减压装置中输送一次蒸汽的管道、阀门材质
全部为7$:?(@-7$,为此制定合理的焊接工艺是保证施工质量
的关键。
! "#$%&’("#钢焊接性分析
7$:?(@-7$钢是德国BCD标准结构钢,属于珠光体结构钢,
相当于我国的7#:?7(@2钢。7$:?(@-7$钢同7#:?7(@2钢一样,
主要应用于"+$ 4以上温度的主要结构中,但其化学成分、性
能又不完全等同。7$:?(@-7$钢化学成分见表7。
7$:?(@-7$钢常进行9!$89%$ 4退火,-$$8-/$ 4空淬,
/%$89%$ 4回火,在该热处理工艺条件下其力学性能见表#。
7$:?(@-7$钢的焊接包括预热、焊接、后热和热处理等几
部分。由于该钢种合金元素总质量分数较高(接近+E),同
7#:?(@及7+:?(@比较,焊接性差一些;较其他合金元素质量
分数更高的铁素体、马氏体型耐热钢比较,焊接性稍好。试
验得知,7$:?(@-7$钢冲击韧度差并具有一定的热处理敏感
性,给焊接及焊后处理带来一定的困难。因此必须采用预热
措施及合理的焊接工艺,以改善焊接接头热影响区的塑性。
* 焊接工艺
!;7 焊条和焊丝
7$:?(@-7$钢焊接时,如果选择与母材强度相同的焊条和
焊丝,则获得的焊接接头塑性较差,焊接时要求预热温度
"$$8"+$ 4,预热温度高、施工条件差;为提高焊接接头塑
性,焊后必须进行9"$ 4保温! F高温回火。但高温预热和长
时间高温回火会引起焊接热影响区出现明显软化现象。
如果选择强度稍低、塑性较好的焊条和焊丝,则预热温度
大大降低(实际操作#+$8!$$ G),高温回火温度也有所降低,
回火处理时间缩短,9$$89#$ 4保温7 F回火,足够消除焊接应
力,并且不会引起焊接热影响区软化。因此,7$:?(@-7$钢焊
接普遍选用H!79焊条和5$%:?(@I焊丝。
!;# 焊前准备
选用##;+ JJ的5$%:?(@I 焊丝,##;+ JJ的K:L#$电极,
保护气体为纯氩,坡口形式及组对情况如图7。用角向磨光机
将坡口表面及坡口两侧打磨至露出金属光泽,去除毛刺,坡
口及焊丝表面用丙酮或酒精脱脂。
!;! 工艺参数
氧乙炔火焰预热#+$8!$$ 4。焊接工艺参数见表!。
!;" 后热及热处理
对于7$:?(@-7$钢,每一焊道焊接应该一次完成,如果一
次不能完成,则必须进行后热,一般是加热到+/$8/$$ 4保温
7 F后石棉被覆盖缓冷。
7$:?(@-7$钢不论壁厚如何,建议都进行焊后热处理,其
工艺是:加热温度9$$89#$ 4,升温速度M7#$ 4 ’ F,达到温度
后保温7 F;降温速度M7%$ 4 ’ F,降到!$$ 4后覆盖石棉被缓
冷。
"#$%&’("# 耐 热 钢 的 焊 接 工 艺
龚浩明7,刘同文#,肖 爽!
(7; 顺德市劳动安全检验所,广东 顺德 +#%!$$;#; 德美化工实业有限公司,广东 顺德 +#%!$/;!; 顺德锅炉安装工程公
司,广东 顺德 +#%!$7 )
摘要:在分析7$:?(@-7$耐热钢焊接性的基础上,根据实际工况选择合适的焊接材料,制定合理的焊接工艺,并指出手工钨极氩弧焊封
底焊的操作要点。
关键词:耐热钢;焊接;工艺
中图分类号:NO"+9;77 文献标识码:6
收稿日期:#$$!P7#P7#;修回日期:#$$"P$/P$#
文章编号:7$$#P$#+QR#$$")$"P$$!"P$#
·工艺与新技术·!"
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(上接第56页)以避免质量差的大波状结合。在不稳定爆轰中
后期(768596 ::)所得的界面都是所希望的。
! 结论
根据爆炸焊接界面波与炸药爆轰压力!及爆轰速度"之间
的关系,由上述测试结果可知:
(;)5<岩石硝铵炸药的不稳定爆轰距离约为59 ):。
(5)在5<岩石硝氨炸药的极低速区内(即离起爆点大约7
):内),炸药的爆轰压力未达到材料的动态屈服强度,使得在
这一区域内结合界面有缝隙,因此爆炸焊接时应避开这一区
域,一般的做法是在起爆端使复板比基板材料大7 ):左右。
(0)随着爆轰距离的增大,炸药的爆速逐渐增加,约离
起爆点7859 ):,界面波由微波状依次生长为小波状。
(2)如果装药厚度适宜,离起爆点59 ):以后,由于炸药
达到稳定爆轰,界面波趋于稳定,如果炸药厚度偏厚,界面
将呈大波状结合。
(=)由于两侧面和末端受空气稀疏效应的影响,致使侧
面和末端大约有= >:宽的区域,界面波的波长和波幅都将有所
减小。
参考文献:
?;@李翼祺,马素珍. 爆炸力学[A]. 北京:科学出版社.
?5@郑哲敏,杨振声. 爆炸加工[A]. 北京:国防工业出版社,;B9;.
?0@史长根. 爆炸焊接界面微观特征及应用研究?C@. 江苏 南京:解放军理
工大学,566;.
(上接第50页)
参考文献"
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# 封底焊接操作要点
]fLMA+B]f钢管对接焊操作过程中,手工钨极氩弧焊根焊
是整个焊接操作过程中的关键,必须保证全焊透,同时还要
防止产生气孔,减少焊接次数以提高焊接质量,保证]ffs探
伤合格。水平固定手工钨极氩弧焊根焊的操作要点为:
(;)直流正接;定位焊缝长度= ::。
(5)在仰焊位置最低点前;f ::处引弧,并由此处开始向
最低点焊接,过最低点后再逐步爬坡焊。
(0)采用二点法焊接,控制弧长580 :: 。对坡口根部两
侧同时加热,连续送丝,使焊丝端头始终在氩气保护范围内。
(2)前半圈焊到水平位置即最高点时,必须将弧抗填满;
后半圈在焊接前将接头处打磨出斜面并露出金属光泽,从仰
焊位置起焊至平焊位置结束。
(=)收弧时,在熄弧前向熔池连送两滴填充金属,将熔
池移至坡口一侧,收弧。熄弧后,仍继续送气并将喷嘴罩住
熔池,使高温焊缝及热影响区处于氩气保护下,待冷却变暗
红后移开。
(7)每半圈焊接一次完成,如中间停顿,再焊接时需对
原焊缝打磨并使焊缝重叠。
$ 结论
;fLMA+B;f钢作为电站用钢得到广泛应用,只要采取合理
的工艺,就能获得合格的焊接接头。该化工厂0f G o *降温减压
项目施工中,该钢的焊接按上述工艺要求操作,焊后焊缝经
;ffs射线探伤,一次合格,证明上述工艺可行。
作者简介:龚浩明(;B7=—),男,工程师,从事锅炉、压力容器、
压力管道检测、监察工作P
位 置 方法 焊接材料 焊材直径 o :: 焊接电流 o 3 电弧电压 o p 焊速 o(k:·:%&[;) 3M气流量# o(j·:%&[;)
根焊 手工钨极氩弧焊 Yf9LMA+3 5P= B=8;5f 78;f 087 98;5
填充焊 焊条电弧焊 c0;Z 0P5 Bf8;;f 5=85Z B8;;
盖面焊 焊条电弧焊 c0;Z 2Pf ;;f8;2f 5=85Z B8;;
表% 焊接工艺参数
收弧处
后半圈
焊接方向
焊枪
;f
焊丝
图& 焊接示意图
焊接方向
7ft
580
;;
u6
P= 6
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图’ 坡口形式
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·工艺与新技术· 0=