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走進異種鋼焊接
來源:
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作者:prof19c77
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發(fā)布時間: 2017-11-07
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壓力容器整體是由殼體、接管、接頭、支架等多組合而成的，由于各個構(gòu)件用途不同，對其相應(yīng)的性能指標(biāo)要求也不同。如：Q345R鋼因其具有強度高、沖擊韌性好、相對成本低等特點，多用于制造壓力容器殼體；而容器中的小接管由于直徑小，所需的厚度也小，常將20鋼用于壓制造力容器的接管。即壓力容器的殼體和接管的焊接屬于異種鋼焊接。
兩種牌號不同的鋼之間的焊接稱之為異種鋼焊接，它是屬于異種金屬焊接中應(yīng)用最為廣泛的一類接頭。
同類異種鋼組成的接頭，這類接頭的兩側(cè)母材雖然化學(xué)成分不同，但都屬于鐵素體類鋼或都屬于奧氏體類鋼；
異類異種鋼組成，即接頭兩側(cè)的母材不屬于同一類鋼，例如一側(cè)為鐵素體類鋼，另一側(cè)為奧氏體類鋼(如奧氏體不銹鋼)。
焊接特點：
?、?接頭中存在著化學(xué)成分的不均勻性
② 接頭熔合區(qū)組織和性能的不穩(wěn)定性
③ 焊后熱處理是較難處理的問題
焊接工藝
1. 焊材選擇
異種鋼接頭的焊縫和熔合區(qū)中的過渡區(qū)的化學(xué)成分、金相組織不均勻及較大的性能差異，可能會引起焊接缺陷(如裂紋等)或嚴(yán)重降低性能。因此其焊材選用時應(yīng)遵循以下基本原則：
① 在焊接接頭不產(chǎn)生裂紋等缺陷的前提下，若焊縫金屬的強度和塑性不能兼顧時，則應(yīng)選用塑性和韌性較好的焊材。
?、?焊縫金屬性能只需要符合兩種母材中的一種，即可認(rèn)為滿足使用技術(shù)要求。一般情況下，選用焊材使焊縫金屬的力學(xué)性能及其他性能不低于母材中性能較低一側(cè)的指標(biāo)，即認(rèn)為滿足了技術(shù)要求。
?、?nbsp;結(jié)構(gòu)鋼的異種鋼號焊接時，對相同強度等級的結(jié)構(gòu)鋼焊條，一般應(yīng)選用抗裂性能好的低氫焊條。對于金相組織差別比較大的異種鋼接頭，如珠光體－奧氏體異種鋼接頭，則必須充分考慮填充金屬受到稀釋后焊接接頭性能仍然得到保障。
④ 在滿足性能要求的條件下，選用工藝性能好、價低、易得的焊材。
?、?對于異類異種鋼接頭，一般均選用高鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條或鎳基合金焊條?？杀苊馓歼w移，且其焊縫金屬的線膨脹系數(shù)介于鐵素體鋼和奧氏體鋼之間，對接頭的組織及力學(xué)性能都有好處。
2. 焊接預(yù)熱要求
預(yù)熱溫度的確定，一般按預(yù)熱要求高的一側(cè)來確定焊接預(yù)熱溫度，但對于異類異種鋼接頭，可以適當(dāng)降低預(yù)熱溫度，必要時經(jīng)試驗后確定。
3. 焊接規(guī)范的確定
對于異類異種鋼接頭，在選擇焊接規(guī)范時，應(yīng)設(shè)法降低熔合比。為此，應(yīng)選擇小直徑焊條或焊絲，盡量選用小電流快速焊。
4. 采用預(yù)堆邊焊的方法進行焊接
有時為了解決異種鋼接頭預(yù)熱和焊后熱處理難的問題，往往采用預(yù)堆邊焊的方法進行焊接，如圖10-8。
其工藝順序為：在需要熱處理的一側(cè)母材坡口先預(yù)堆邊焊1~2層與焊縫同種鋼的焊條→此側(cè)進行PWHT→冷態(tài)焊接整個焊縫，然后接頭不再進行PWHT。
預(yù)邊堆焊示意圖
這種做法，可減少熔合區(qū)成分不均勻所帶來的一些問題，也給接頭的熱處理帶來方便，但切記此時預(yù)堆邊焊層的厚度一定要保證大于或等于4mm，以起到隔離層的作用。5. 焊后熱處理溫度的確定
一般是按照熱處理溫度要求高的一側(cè)母材來選定異種鋼接頭的PWHT溫度，此時一定要事先做焊接工藝評定，以防使強度低的一側(cè)母材強度嚴(yán)重下降，出現(xiàn)強度不合格。