CPR1000核岛用不锈钢焊丝熔敷金属化学成分与焊接电流的关系

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焊接材料的化学成分对性能的影响

焊接材料的化学成分对性能的影响焊接是一种常见的金属加工技术，它通过熔化金属材料，使两个或多个金属零件连接在一起。

而焊接材料的化学成分对焊接性能有着重要的影响。

本文将从焊接材料的选择、化学成分对焊接性能的影响以及焊接材料的未来发展等方面进行探讨。

首先，选择合适的焊接材料对焊接工艺的成功至关重要。

焊接材料的选择应考虑到所焊接金属的化学成分、力学性能以及所需的焊接强度等因素。

一般来说，焊接材料应与被焊接金属具有相似的化学成分，以确保焊缝的强度和耐腐蚀性能。

此外，焊接材料的力学性能也应与被焊接金属相匹配，以避免焊缝出现应力集中和开裂等问题。

其次，焊接材料的化学成分对焊接性能有着直接的影响。

焊接材料通常由金属合金组成，其中包含了多种元素。

这些元素的含量和比例会影响焊接材料的熔点、热导率、机械性能等特性。

例如，添加一定比例的钼元素可以提高焊接材料的熔点和强度，同时降低其热导率，从而提高焊接接头的耐高温性能。

另外，焊接材料中的碳含量也会对焊接性能产生影响。

高碳含量会导致焊缝易产生裂纹，而低碳含量则可能导致焊缝强度不足。

此外，焊接材料中的杂质元素也会对焊接性能产生不良影响。

杂质元素的存在会降低焊接材料的纯度，增加焊缝的脆性和气孔率。

因此，在选择焊接材料时，应尽量选择纯度高、杂质含量低的材料，以保证焊接接头的质量。

未来，随着科技的进步和工艺的发展，焊接材料的研究也将不断取得新的突破。

例如，近年来，一些新型焊接材料的研究取得了显著进展。

这些新材料具有更高的强度、更好的耐腐蚀性能以及更低的热膨胀系数等优点，可以满足更严苛的焊接要求。

此外，一些先进的焊接技术，如激光焊接、电子束焊接等，也为焊接材料的研究提供了新的方向和挑战。

总之，焊接材料的化学成分对焊接性能有着重要的影响。

选择合适的焊接材料、合理控制其化学成分以及降低杂质含量，可以提高焊接接头的强度、耐腐蚀性能和耐高温性能。

未来，焊接材料的研究将继续深入，为焊接工艺的发展提供更多可能性。

焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响

焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响随着现代制造业的不断发展，各类异种钢的使用越来越广泛。

但是，异种钢各有特点，不同的钢种之间的焊接易产生焊接缺陷，如裂纹、夹杂物等，从而导致接头的强度下降。

焊接电流是影响焊接接头组织和力学性能的重要因素之一。

本文旨在探讨焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响。

1.焊接电流对结构组织的影响：(1) 钢铁材料的熔化温度是固定的，电弧能量越大，瞬间加热使钢材表面快速融化的深度越大，熔池的形态和图像也越大；(2) 如果电弧能量过大，元素容易烧蚀，且过热的钢材治疗速度很快，不利于应力的释放，导致钢材组织中出现气孔、焊缝夹杂物等缺陷，进而影响了焊接接头的力学性能；(3) 焊接电流和焊缝深度成正比。

焊接电流越大，焊缝深度越深，焊缝宽度越小。

此时，焊缝的形态呈狭长形，未焊透面积变小，可以实现单面焊接和双面形成的电池的减小。

但是，这也意味着焊接瞬间形成的温度梯度较大，过热和过冷的区域也会影响焊接接头的强度。

(1) 由于异种钢的强度、塑性和硬度等机械性能较为复杂，所以焊接工艺流程一般较为复杂，焊接电流是其中的重要参数。

通常来讲，合适的电流可以使接头强度更高；(2) 焊接电流过大，容易使焊接接头中产生热疲劳区，热疲劳裂纹敏感区的面积增大，强度减小，导致焊接接头的强度下降；(3) 焊接电流过小，熔深不足，焊接接头的表面有较大的凸起度，同时焊接热能也不能达到充分的传递，从而对焊接接头的强度也会造成不利影响；(4) 小电流一般应用于薄板的焊接中，大电流通常应用于厚板的焊接中。

大电流可以使焊接接头的熔深增加，更多的热能在钢材内部转移，使焊接接头的焊缝比较牢固，强度较高。

但是，对于某些焊接接头，过大的电流和过深的焊缝深度也会导致接头出现裂纹，甚至热裂纹，对焊接接头的力学性能造成负面影响；(5) 适当的焊接电流可以使焊接接头具有较好的塑性、延展性和韧性，可以使接头更加稳定和安全。

因此，对于一个合格的焊工来说，合理的电流参数调节可以发挥重要的作用，保证焊接接头的力学性能。

CPR1000核电站核岛主蒸汽管道自动焊工艺研究与实施

CPR1000核电站核岛主蒸汽管道自动焊工艺研究与实施摘要：CPR1000堆型核电站核岛主蒸汽系统管道焊接属大厚壁管道焊接，一直采用手工组合焊接工艺，要求焊接操作人员具备优秀的技能水平，焊接强度高，是核岛二回路中焊接质量保证的重要一环。

本文主要讲述利用成熟的窄间隙自动焊工艺，模拟核岛主蒸汽管道的焊接的要求与特点，从焊接坡口、工艺参数、焊接过程控制、加热保温装置等方面进行研究，验证窄间隙自动焊工艺的可靠性与可行性，分析具体的实施方案及相关问题的解决措施。

关键词：CPR1000 ；主蒸汽管道；窄间隙；自动焊工艺1.前言CPR1000堆型核电站核岛主蒸汽系统（VVP系统）管道负责把主蒸汽从核岛输送到常规岛，然后供应给主汽轮机及其他用汽设备从而产生电能，在核电站运行中具有举足轻重的作用，其由主蒸汽管道、主蒸汽隔离阀、机械贯穿件、主蒸汽安全阀、防甩支架以及横向限制件等特殊装置组成，特殊装置众多、结构复杂，具有施工技术繁琐和逻辑施工性较强等特点。

CPR 1000核电厂主蒸汽系统管道管径为32″，材质是P280GH,厚度32mm—39mm，主要焊接工艺是采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充和盖面的焊接工艺，进行单层多道焊，坡口较宽，熔敷金属填充量大，焊接时需要预热、后热和消除应力热处理，该焊接工艺生产效率低，且焊工的劳动强度大，焊接周期长，更重要的是对焊工技能水平的要求较高，焊接质量不够稳定，容易受技能水平、环境等因素的影响而无法得到有效控制。

焊接过程的自动化，是近代焊接技术的一项重要发展。

它不仅标志着更高的焊接生产效率和更好的焊接质量，而且还大大改善了生产劳动条件。

自动化程度将会成为衡量现代安装行业技术水平的重要标志之一，自动焊工艺的优点是：1.生产效率高，缩短焊接施工周期；2.焊接质量高而且稳定，减少焊缝返修，焊接规范可自动控制调整，保持稳定；3.改善劳动条件，降低劳动强度。

1.主蒸汽管道窄间隙自动焊工艺研究1.焊接设备：在主蒸汽管道窄间隙自动焊工艺研究中，采用GT-VI型自动焊机，该焊机由脉冲逆变焊接电源、监控系统、遥控系统、焊接机头、焊接轨道组成，具备弧长可调节、实时监控、高频脉冲、电弧稳定等功能，能够精确地控制焊接热输入，可以以较低的热输入获得较大的熔深，从而减少了焊接热影响区和焊接变形，满足高质量的焊接需求。

知识点｜焊接过程中送丝速度和焊接电流的关系

知识点｜焊接过程中送丝速度和焊接电流的关系所有的半⾃动⼆氧化碳焊机上都有电压和电流调节旋钮（抽头式的⼆氧化碳焊机的电压调节是转换开关）。

⼀体式焊机（送丝机装在主机内部的）的电流调节旋钮装在主机⾯板上；分体式焊机（送丝机独⽴出来，通过电缆和主机联接的）电流调节旋钮装在送丝机上。

电压调节有两种⽅式：对于晶闸管整流和逆变焊机是⽤电位器调节，对于抽头式焊机，电压是通过转换开关来调节。

⼆氧化碳焊接过程稳定的⾸要条件是焊丝的送进速度与熔化速度相等。

熔化焊丝的能量是主机提供的，主机输出的功率越⼤焊丝熔化的越快。

对于晶闸管整流的焊机，输出功率是调节晶闸管的导通⾓；对于逆变焊机，输出功率是调节脉冲宽度；对于抽头式焊机则是调节输出电压。

按常识理解，功率是电压与电流的乘积，调节焊机的输出功率就等于调节了焊接电流，那为什么说⼆氧化碳焊的焊接电流要通过调节送丝速度来实现呢？这个问题可以从两个⽅⾯解释：⼀、电流是在回路（通路）中产⽣的，⼆、电流是以时间为参考的⼀个度。

在电路处于开路（断路）的情况下，不管电压有多⾼电流总是等于零。

⽽在这种情况下，该电路的端电压就是电源的电动势E，可以⽤电压表在A、B 两点测得。

我们可以认为这是焊机的空载电压。

因该电路构不成回路，所以电路中就没有电流，在电阻R两端也就不会产⽣电压。

（电阻R表⽰焊接弧源系统中电源的内阻与传输电缆损耗压降之和。

电源内阻是由变压器的漏抗和对整流部件导通⾓以及开关器件脉冲宽度的调节产⽣的）。

如果把A、B两点短路，或在这两点间接⼀电阻RH，电路就有电流产⽣。

电路中RH是焊接电流通过电弧和熔滴与⼯件短路瞬间产⽣的压降，也称负载电阻。

从上⾯的分析可以知道，R和RH的值越⼩，电路中的电流就越⼤，反之则越⼩；⽽电源的电动势E的作⽤则相反。

前⾯讲过，R是焊接回路中固有的电阻。

对于抽头式焊机，主变压器的初、次级制做成紧密耦合的结构，以得到⼩的漏抗来满⾜⼆氧化碳焊接平特性的要求。

在这种焊机中，我们可以认为R是不变的，⽽是通过转换开关切换抽头来改变电源的空载电压E。

焊接参数关系

焊接参数
1）焊接电流与焊丝直径之间的关系：
表2 不同直径焊丝的电流范围
2）焊接电流与焊接电压的关系：
可以根据采用焊接电流的大小，计算出电弧电压的近似值。

如焊接电流在200A以下时，主要是短路过渡，电弧电压可由下式计算：U=0.04I+16±2
如焊接电流在200A以上时，主要是短路过渡，电弧电压可由下式计算：U=0.04I+20±2
上述电弧电压计算公式，在采用加长焊接电缆时，可按表4的数值加以修正。

因为测量出的电弧电压值包含了加长电缆的压降，所以电压表显示出的电压值应为公式计算值与表4修正值之和。

3）焊接速度：
半自动焊适宜的焊接速度为30～50cm/min，过慢或过快的焊接速度都给操作带来困难。

自动焊接由于能严格控制工艺参数，焊接速度可提高。

4）气体流量：
气体流量是气体保护焊的重要参数之一。

保护效果不好，将出现气孔，以至使焊缝成形变坏，甚至使焊接过程无法进行。

通常情况下，保护气体流量与焊接电流有关，当采用小电流焊接薄板时，气体流量可小些，采用大电流焊接厚板时，气体流量要适当加大。

气体流量与焊接电流关系可见表5。

焊丝含氮量及焊接电流对高氮钢焊缝组织和性能影响

焊丝含氮量及焊接电流对高氮钢焊缝组织和性能影响0 序言高氮奥氏体不锈钢(以下简称为高氮钢)是使用N元素代替昂贵的Ni元素作为主要的奥氏体化元素的新型钢种，由于固溶在钢中的氮元素有着较高的层错能[1]，从而在优化材料组织的同时，还大幅提高了材料的力学性能，同时高氮奥氏体不锈钢表现出来的低成本、高加工硬化率、良好的抗腐蚀性能与人体的生物相容性使其在大型结构、军事工程、海洋平台和医疗器械等都有广阔的应用前景[2-4].但是，高氮钢在焊接过程中存在固溶氮元素聚集逸出，使焊接接头的性能下降的突出问题[5]，焊接性成为制约其推广应用的主要因素. 目前解决这一问题的主流办法是采用含氮气的多元保护气体和在焊接填充材料中加入一定量的N元素，通过熔滴传质作用向焊缝中增氮[6-9]. 由于焊接材料中加入了一定量的N元素，如果控制不当，会导致焊接接头的气孔倾向性加大[10]. 基于这一问题，利用自主研制的两种含氮量不同的焊丝进行焊接工艺试验，研究焊接工艺参数和焊丝氮含量对焊缝气孔倾向性、微观组织及力学性能等的影响规律，为高氮奥氏体不锈钢熔化极气体保护焊焊接工艺参数选择和焊接材料合金成分设计及优化提供理论参考依据.表1 焊丝及母材化学成分(质量分数，%)Table1 Chemical compositions of the welding wire and base metal1 试验方法N元素在奥氏体中具有较高的固溶度，所以全奥氏体组织能够保证焊缝中具有高含量的固溶N元素. 但是，高氮奥氏体不锈钢在焊接过程中焊缝为全奥氏体时会表现出很高的热裂敏感性. 因此，设计高氮钢焊丝成分的过程中，在确定N元素含量的基础上，根据Thermo-Calc 相图计算结果，通过调整其它合金元素含量使得焊缝中产生一定数量的高温铁素体来降低焊接热裂敏感性，设计的焊丝合金成分如表1所示，氮含量分别为0.35%和0.85%. 图1为采用热力学软件Thermo-Calc计算的氮含量为0.35%和0.85%的高氮钢焊丝平衡相图. 从图中可以看出，两种高氮钢焊丝凝固模式均为FA模式，即凝固过程中先析出铁素体，再析出奥氏体. 虽然N元素在高温铁素体溶解度较小，但是由于焊接过程为非平衡态过程，且L+δ两相区窗口较窄，在高冷速条件下可以快速通过δ相区，进入冷速较慢的含γ的相区，在该相区内绝大多数N元素溶解到溶解度较高的奥氏体中.作物生根期之后，还有一个重要的时期——作物开花期，此时对于钙需求量并不大，更需补充硼肥促进花的形成。

不锈钢TIG焊丝采购规格书

演化页/Evolvement Page目录1 适用范围 (4)2 引用标准 (4)3 总则 (4)4 技术要求 (4)4.1焊丝型号 (4)4.2焊丝化学成分 (5)4.3 焊丝δ铁素体含量测定 (5)4.4熔敷金属试验 (5)4.4.1试板制备 (5)4.4.2 熔敷金属化学分析 (6)4.4.3 熔敷金属及焊丝的δ铁素体含量测定 (7)4.4.4熔敷金属力学性能 (7)4.4.5 熔敷金属晶间腐蚀试验 (8)5验收和复试 (9)6制造、包装和标识 (9)7质量证明书 (10)8. 附加要求 (11)1 适用范围本规格书规定了CPR1000核电机组稳压器TIG焊用ER308L、ER309L和ER3I6L三种不锈钢焊丝订货和验收技术要求。

ER309L和ER308L组合用于接管嘴管座内壁堆焊，ER308L、ER316L用于堆焊层与贯穿件和非贯穿件的焊接及其它不锈钢件的焊接。

本规格书仅供焊材订货和验收使用。

2 引用标准RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》(2000版+2002年补遗)MC册检验方法S册焊接NF EN759-1997 焊接消耗材料一焊接填充材料交货技术条件-产品类型、尺寸、公差和标记AWS标准A5.9-93 不锈钢光焊丝和填充丝标准3 总则3.1 焊丝的评定应符合RCC-M规范，S5000的要求，并提供焊丝评定数据卡（QDS）。

焊丝的检验和验收应符合RCC-M规范，S2000的所有有关规定。

3.2 焊丝的检验和验收应符合本规格书的特殊规定。

3.3 当出现不一致时，应以本规格书的规定为准。

3.4 对焊丝应按批检验和验收，每批焊丝应由同一直径、同一炉号及经受同一制造工艺的焊丝组成。

每批焊丝重量不得超过3吨。

4 技术要求4.1焊丝型号型号为ER308L的焊丝，应符合RCC-M规范S册中卡片NO.S2910规定。

型号为ER309L的焊丝，应符合AWS标准A5.9-93的相关规定。

型号为ER316L的焊丝，应符合RCC-M规范S册中卡片NO.S2915规定。

金属焊接中的化学成分调控与影响

金属焊接中的化学成分调控与影响金属焊接是一种常见的金属连接工艺，通过在金属接触点加热或施加压力，使金属之间形成较强的结合。

在金属焊接过程中，化学成分起着重要的调控作用，并对焊接接头的性能和质量产生影响。

一、焊接工艺对化学成分的调控在金属焊接过程中，焊接工艺参数的调控可以影响焊接接头的化学成分。

其中，焊材配方的设计和焊接温度是两个重要因素。

1. 焊材配方的设计焊材的配方直接决定了焊接接头的化学成分。

不同的金属材料需要选择合适的焊材，确保焊接接头具有良好的相容性和力学性能。

通常，焊材中含有适量的合金元素，如铬、镍、钼等，以提高焊接接头的抗腐蚀性和强度。

2. 焊接温度焊接温度对焊接接头的化学成分也有着显著影响。

在焊接过程中，高温会引发金属蒸发、氧化和析出反应，从而改变焊接接头的组成和结构。

因此，控制焊接温度是保证焊接接头化学成分稳定性的重要措施。

二、化学成分对焊接接头的影响焊接接头的化学成分直接决定了其力学性能、腐蚀性能和热稳定性等特性。

以下是常见的几种化学成分对焊接接头的影响：1. 碳含量焊接接头中的碳含量对焊接接头的硬度和脆性有着显著影响。

过高的碳含量会导致晶粒的粗化和区域的过渡性金属晶粒增大，从而降低接头的韧性和抗断裂性能。

2. 合金元素合金元素的含量和种类直接决定了焊接接头的强度和腐蚀性能。

例如，添加适量的镍和铬可以显著提高焊接接头的耐腐蚀性，抵抗各种腐蚀介质的侵蚀。

3. 杂质元素焊接接头中的杂质元素对焊接接头的性能和质量产生不利影响。

例如，硫、氧等元素的含量会导致焊接接头的脆性增加，降低接头的韧性和可靠性。

三、化学成分调控的应用案例化学成分的调控可以实现焊接接头的优化性能。

以下是几个化学成分调控在金属焊接中的应用案例：1. 不锈钢焊接中的铬含量控制不锈钢是一种具有优异抗腐蚀性能的金属材料，其中的铬元素起着重要作用。

通过控制焊材中的铬含量，可以提高焊接接头的耐腐蚀性。

2. 铝合金焊接中的镁含量控制铝合金的焊接接头容易产生热裂纹和气孔等问题，影响接头的质量。

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第４７卷第４期２０１７年４月
雹晖梭
ＥｌｅｃｔｒｉｃＷｅｌｄｉｎｚＭａｃｈｉｎｅ
Ｖｏ１．４７Ｎｏ．４ＡＤｒ．２０１７
本文参考文献引用格式：。Ｊ．ｊ辉ＣＰＲ１０００核％用不锈钠焊熔煅会化、：：成分ｊ焊接电流的火系＿ＩＩＩｌ电焊机，２０ｌ７，４７（０４）：１２ｌ一１２４
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丝熔敷金属进行化学成分分析。通过对比分析试验值，证实焊接电流未对不锈铜焊丝熔敷金属化学成分产生实质影响，熔敷金属化学成分是焊丝固有的性质，主要由制造工艺决定。结果为焊接工艺试验的
研究及标准的制定提供了方向。
ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｄｅｐｏｓｉｔｅｄｍｅｔａｌｏｆｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｉｒｅｆｏｒＣＰＲ１０００ｎｕｃｌｅａｒｉｓｌａｎｄａｎｄｗｅｌｄｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔ
关键词：熔敷金属；８铁素体；化学成分；焊接电流；焊接工艺评定中图分类号：ＴＧ４２２－３文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ２３０３（２０］７）０４－－０１２１ — ０４
ＤＯＩ：１０．７５１２／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ — ２３０３．２０１７．０４．２６
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（中国能源建设集团广东火电工程有限公司，广东广州５１０７００）
摘要：对焊接电流分区，采用钨极氩弧焊（ＴＩＧ）方法制作熔敷金属堆焊试件，使用标定合格的设备对焊