低温钢的焊接

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特殊材料Cr-Mo钢、低温钢的焊接

特殊材料Cr-Mo钢、低温钢的焊接
焊接工艺特点一crcrmomo钢焊接钢焊接crmo材料的特点及应用在普通碳钢中加入一定量的合金元素以提高钢的高温强度和持久强度就形成了低合金耐热钢对于压力容器用低合金耐热钢为改善其焊接性能常常把碳含量控制在02以下
特殊材料Cr-Mo钢及低 特殊材料Cr-Mo钢及低 温钢的焊接
目录
一、Cr-Mo钢焊接 1. Cr-Mo钢材料的特点及应用 2.Cr-Mo钢接头的特殊要求 3.Cr-Mo钢焊接的特点 二、低温钢焊接 1.低温钢材料的特点及应用 2.低温钢的焊接特点 3.焊接工艺特点
3.3采用较小的焊接热输入量,这是避免 焊缝和热影响区不会形成粗大的结晶组 织而使低温冲击严重降低的关键工艺措 施,具体要求如下: (1)焊接电流不宜过大。 (2)尽量采用窄焊道,不摆动的多层多 道焊。 (3)宜采用快速多道焊,以减轻焊道过 热,并通过薄层多道焊的重热作用细化 晶粒。
3.4要避免弧坑、未焊透及咬边等缺陷。 这些缺陷造成应力集中,是引起低温条 件下造成脆性破坏的源泉,所以低温容 器不允许任何咬边缺陷存在。
2.3接头的组织稳定性 耐热钢焊接接头在制造 过程中,特别是厚壁接头将经受长时间多次热 处理,在运行过程中将长期受高温高压的作用, 接头各区不应产生明显的组织变化及由此引起 的脆变或软化。 2.4接头的抗脆断性 虽然耐热钢压力容器大多 数是在高温下工作,但当压力容器和管道制造 完工后将在常温下进行设计压力1.25倍压力的 水压试验。在安装检修完后,要经历水压试验 及冷启动过程。因此,耐热钢焊接接头亦应具 有一定的抗脆断性。 2.5接头的物理均一性 耐热钢焊接接头应具有 与母材基本相同的物理性能。焊缝金属的热膨 胀系数和热导率应基本一致,这样就可避免接 头在高温运行过程中的热应力。
低温钢性能的主要指标是低温韧性, 包括低温冲击韧性和韧脆转变温度。低 温钢必须具有较低的韧脆转变温度。材 料的低温冲击韧性越高,韧脆转变温度 越低,则其低温韧性越好。 为了达到上述目的,低合金低温钢 一般通过合金元素的固溶强化、晶粒细 化,并通过正火或正火加回火处理来细 化组织晶粒、均化组织,从而获得良好 的低温韧性。

低温钢焊接方法

低温钢焊接方法

低温钢焊接方法嘿,朋友们!今天咱就来唠唠低温钢焊接方法这档子事儿。

你想想啊,低温钢,那可是要在低温环境下扛得住的硬角色。

焊接它可不比一般焊接,那得有点特别的招儿。

先说焊条电弧焊吧,这就像是个老把式,经验丰富得很呢!用它来焊接低温钢,就好比一个手艺精湛的工匠,一点点地把钢材给连接起来。

焊条就像是那神奇的胶水,把两块低温钢牢牢地黏在一起。

你说神奇不神奇?再讲讲埋弧焊,这可算得上是个大力士!它能一次焊接厚厚的钢材,效率那叫一个高。

就好像是在盖房子,一下子就把大梁给稳稳地架起来了。

还有气体保护焊,这就像是个细心的守护者。

它用保护气体把焊接的地方围起来,就像给宝贝罩上了一层保护罩,让焊接的质量更上一层楼。

那咱焊接的时候可得注意啦,温度可不能太高也不能太低,不然这低温钢可不乐意了,说不定就给你闹脾气呢!焊接的速度也得把握好,太快了不行,太慢了也不行,就跟走路似的,得有个合适的节奏。

咱再打个比方,焊接低温钢就像是给它做一件合身的衣服,尺寸得合适,针法得精细。

要是马马虎虎的,那这衣服穿起来能舒服吗?肯定不行呀!焊接的位置也很重要呢,得找对地方,不能瞎焊一通。

这就好比你要去一个地方,得找对路,不然不是白跑一趟嘛。

还有啊,焊接前的准备工作也不能马虎。

得把钢材清理干净,不能有杂质,不然就像吃饭吃到沙子一样,多别扭呀!总之呢,低温钢焊接方法可得好好琢磨琢磨,不能随随便便就上手。

要像对待宝贝一样,小心翼翼地把它焊接好。

这样,咱才能造出坚固耐用的东西来,让低温钢在各种环境下都能发挥出它的大作用。

大家说是不是这个理儿呀?咱可不能小瞧了这焊接的功夫,它可是能让低温钢变得更厉害的绝招呢!所以呀,大家都得重视起来,好好研究研究这些焊接方法,让低温钢为我们的生活和工作出更大的力!。

低温碳钢的焊接要点

低温碳钢的焊接要点

通常把-10--196。

C的温度范围称为〃低温〃(我国从-40。

C算起),低于-196。

C时称为〃超低温〃。

低温钢主要是为了适应能源、石油化工等产业部门的需要而迅速发展起来的一种专用钢。

低温钢要求在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性,同时应具有良好的加工性能,主要用于制造・20~・253。

C低温下工作的焊接结构,如贮存和运输各类液化气体的容器等。

1、焊接方法及热输入的选择常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊、铝极氮弧焊、熔化极气体保护焊。

低合金低温用钢焊接时,为避免焊缝金属及近缝区形成粗大组织而尽量不摆动,采用窄焊道、多道多层焊,焊接电流不宜过大,宜用快速多道焊以减轻焊道过热,并通过多层焊的重热作用细化晶粒。

多道焊时,要控制道间温度,应采用小的热输入施焊,控制在20KJ∕cm以下。

如果需要预热,应严格控制预热温度及多层多道焊时的道间温度。

焊接线能量也叫焊接热输入,是单位长度焊缝得到的焊接电弧热量。

公式E=U∙I∕v(焦耳/厘米)其中U:电弧电压(伏特),I:焊接电流(安培),v:焊接速度(厘米/分)。

焊接线能量是影响焊接接机械头性能的重要因素。

当焊接电流、电弧电压增大时,焊接线能量增大,当焊接速度减小时,焊接线能量增大。

对于低温钢,焊接线能量过大,接头韧性的下降更为严重,使压力容器在低温状况下运行时易发生瞬间的破坏。

所以焊接时,要严格控制焊接电流、电弧电压、焊接速度,保证焊接接头的各项性能指标。

2、低温钢的焊接特点及其工艺措施低温钢由于含碳量低,其淬硬倾向和冷裂倾向小,具有良好的焊接性。

但是过大的焊接线能量会使焊缝及热影响区形成粗晶组织而使低温韧性大为降低,结构的突变及制造中的强力组对会使结构的局部产生高的应力,从而增大设备在低温状态下的脆性破坏。

为此,在焊接过程中应做到以下几点:⑴采用小的焊接线能量,最大限度的减少过热,防止在焊接接头上出现粗大的组织。

焊条电弧焊常采用12-15KJ∕cm,埋弧焊通常为20KJ∕cm o为此焊条电弧焊尽量不用φ5焊条,埋弧自动焊多选用φ3.2焊丝,焊条电弧焊每层约2mm,埋弧自动焊约2.5mm o⑵采用直焊道,多道快速压焊。

3.5ni低温钢的焊接工艺

3.5ni低温钢的焊接工艺

3.5ni低温钢的焊接工艺
3.5Ni低温钢是一种常用于低温工况下的钢材,通常用于制造低温容器、储罐和管道等设备。

在焊接3.5Ni低温钢时,需要选择合适的焊接工艺以确保焊缝的质量和性能。

以下是一种常用的焊接工艺:
1. 焊接材料选择:选择适合焊接3.5Ni低温钢的电焊条或焊丝。

常用的焊接材料有E8018-C3型电焊条和ER80S-Ni2型焊丝。

2. 预热:对于较厚的工件,在焊接前需要进行预热处理。

预热温度一般为150°C至250°C,可以提高焊接接头的可塑性和减少焊接应力。

3. 焊接方法:常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊(如TIG焊)。

具体选择哪种焊接方法,取决于焊接材料的厚度、焊接位置和要求。

4. 接头准备:在焊接之前,需要将接头表面清理干净,去除油脂、锈蚀和其他污染物。

可以采用机械清理、喷砂或
刮削等方法。

5. 焊接参数:根据焊接材料和工件厚度确定合适的焊接电流、电压和焊接速度。

焊接参数的选择对焊缝质量和性能具有重要影响。

6. 焊后处理:焊接完成后,需要进行后续的热处理和冷却过程。

这可以通过退火、正火和淬火等方法来改善焊接接头的组织和性能。

需要注意的是,焊接3.5Ni低温钢时应严格按照相应的焊接规范和标准操作。

此外,还应注意焊接过程中的安全措施,如佩戴防护眼镜和手套,确保人身安全。

低温钢A333Gr.3的焊接(大会二等奖)

低温钢A333Gr.3的焊接(大会二等奖)

低温钢A333Gr.3的焊接编制人:***中化二建集团有限公司二00二年六月二十日低温钢A333Gr.3的焊接李雅娣(中化二建集团有限公司)摘要:通过对低温不锈钢A333Gr.3的焊接性分析及工艺评定,确定了合理的施焊工艺并进行了实施。

关键词:A333Gr.3 低温钢焊接前言在河南义马气化厂500#低温甲醇洗装置中,根据工艺要求,约2800m的管线设计选用了美国生产的A333Gr.3低温钢管。

该管线设计压力为4Mpa,设计温度为-70℃,规格为Φ21.3×3~Φ355.6×6.35。

1.材料及焊接性分析1.1母材A333Gr.3的化学成份和力学性能分别见表1、表2表1化学成份%表2力学性能1. 2焊材选用荷兰产氩弧焊焊丝ER80S-Ni和焊条E7016-C2L。

焊丝和焊条的熔敷金属化学成分和力学性能分别见表3、表4表3熔敷金属化学成分%表4熔敷金属的力学性能1.3焊接性分析A333Gr.3是以铁素体为基体的低温钢。

对其主要的性能要求是保证在使用温度下具有足够的韧性及抵抗脆性破坏的能力。

铁素体的晶粒度越小,其脆性转变温度Tr就越低,其断裂韧性越好,由于该钢含碳量低,其淬硬倾向和冷裂倾向不大,具有良好的焊接性[1]。

焊接的关键是保证焊缝和粗晶区的低温韧性。

焊接工艺:一、要采用小线能量,快速多道焊,多层焊,控制热输入量及层间温度;二、应尽量避免焊接缺陷,减少低温时钢材对缺陷和应力集中的敏感性;三、进行焊后热处理,以降低焊缝及热影响区的残余应力,细化晶粒,改善韧性。

但焊后热处理无法改变接头组织的基本形态并伴有硬化物的析出,因而对低温韧性的改善是有限制的[2]。

2.焊接工艺评定为了制定适于现场施焊的最合理的工艺,我们按两种方案进行焊接工艺评定。

2.1选Φ219.1×6.35管,水平固定位置(5G),按JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》进行工艺试验。

2.2焊前预热120℃~130℃,控制焊接线能量不超过20K J/cm;层间温度不超过120℃。

低温钢的焊接特点

低温钢的焊接特点

低温钢焊接概述低温钢的焊接特点:1.铁素体型低温用钢由于含碳量0.06%~0.02%范围内,碳当量不高(CE=0.27%~0.57%),所以淬硬倾向小,室温下焊接不易产生冷裂纹,工艺焊接性良好,板厚小于25mm时不需预热。

板厚超过25mm 或接头刚性拘束较大或碳当量偏高时,应考虑预热,但预热温度不要过高,否则会使热影响区晶粒长大,并在晶界析出氧化物,所以焊接时应控制焊接线能量和层间温度。

预热温度一般为100~150℃。

此外板厚大于16mm,焊后往往要进行消除应力热处理,对于含有V、Ti、Nb、Cu和N等元素的钢种,在回火脆性敏感温度下加热时会析出脆性相,使低温韧性下降。

因此要注意合理选择消除应力热处理制度。

2.低碳马氏体型低温钢焊接性较一般高强度钢好。

一般可不预热,厚度小于50mm的9Ni钢焊接结构,焊后可不进行消除应力处理。

9Ni钢焊接时应注意以下四方面问题:(1)焊接材料的匹配如选用与9Ni化学成分相近的焊缝金属合金系统,焊缝金属的低温韧性会比母材低得多。

目前,通常用镍基合金焊接材料焊接9Ni钢,所得焊缝组织为奥氏体,但强度较低,焊接时对热裂纹敏感性高,熔深较浅,控制不当易产生未焊透及熔合不良等缺陷。

(2)材料的膨胀系数大由于9Ni钢的膨胀系数较大,所以选择焊接材料时,应使焊缝与母材的膨胀系数相近,以免产生裂纹。

(3)直流焊接时的磁偏吹现象9Ni钢属强磁性材料,直流焊接时会产生磁偏吹现象。

防止措施是避免接触磁场、退磁,检测残留磁场使其低于50奥斯特。

也可选用适于交流焊接的镍基合金焊条,以便克服磁偏吹现象。

(4)对焊接热循环的敏感性9Ni钢极为优势的低温韧性是依靠控制化学成分,热处理制度和组织而获得的,凡热处理和焊接的热循环使组织发生不利的变化,均会使9Ni钢的热影响区韧性下降。

故需控制焊接线能量和冷却速度。

多数情况下应避免预热和控制层间温度。

3.奥氏体型低温钢属高合金钢,焊接性良好。

焊接时应注意以下三方面的问题:(1)奥氏体钢的导热系数小,约为低碳钢的1/3,而膨胀系数比低碳钢高大约50%。

低温钢材料焊接作业操作规 程

低温钢材料焊接作业操作规    程

200 ℃。每条焊缝应一次焊完,若中断, 应采取缓冷措施。 (2) 焊件表面严禁电弧擦伤, 收弧应将弧坑填满并用砂轮磨去缺
陷。多层焊的各层间接头要错开。 (3) 严格控制线能量, 采用小电流、低电压、快速焊。直径3.2 mm
的W707Ni 焊条每根焊接长度必须大于8cm。 (4) 必须采用短弧、不摆动的操作方式。 (5) 必须采用全焊透工艺, 并严格按照焊接工艺说明书和焊接工艺
2) 焊接工艺 详细的焊接工艺方法详见焊接工艺指导书即WPS。焊接中, 对直径
小于76.2 mm 的管道采用I 型口对接, 全氩弧焊接; 对于直径大于 76.2 mm 的管道开V 型坡口,采用氩弧打底多层填充的氩电联焊的方法 或全氩弧焊的方法。具体做法按照业主批准的WPS中管径和管壁厚度的 不同而选用相应的焊接方法。 3) 热处理工艺 (1) 焊前预热
9Ni钢通常要通过淬火一回火或者两次正火一回火热处理,以最 高限度地提高它的低温韧性。但是这种钢材的焊缝金属就没法像上述 那样进行热处理。因此倘若用鉄素体系焊接材料就很难获得具有足以 跟母材相匹敌的低温韧性的焊缝金属。目前采用的主要是高镍系焊接 材料。这样的焊接材料敷焊的焊缝都市完全奥氏体组织的,虽然它存 在强度比9Ni钢母材低和价格非常昂贵的缺点,但是对它来讲,脆性 破断已不再是严重的问题。
当环境温度低于5 ℃时需对焊件进行预热, 预热温度为100 ~ 150 ℃; 预热范围是焊缝两侧各100 mm; 用氧乙炔焰(中性焰) 加 热, 测温笔在距焊缝中心50 ~ 100 mm 处测量温度, 测温点均匀分 布, 以更好地控制温度。 (2) 焊后热处理
为了改善低温钢的缺口韧性,一般采用的材料都已经调质处理,焊 后热处理不当,常常会使其低温性能变坏,应当引起足够的重视。因此 除了焊件厚度较大或拘束条件很严酷的条件外,低温钢通常都不进行焊 后热处理。如CSPC新增LPG管线的焊接即不需进行焊后热处理。如在一 些项目中确需进行焊后热处理,焊后热处理的加热速率、恒温时间及冷 却速率必须严格按按以下规定执行:

低温钢焊接技术

低温钢焊接技术

低温钢焊接
低温钢焊接钢种基本采用两类:9Ni钢和奥氏体不锈钢
如采用奥氏体不锈钢,推荐使用的焊材如下:
手工电弧焊:E308L-15(CHS002A)
钨极氩弧焊:ER308L
埋弧自动焊:ER308L+焊剂Marathon 431
如采用9Ni钢,推荐使用的焊材如下:
手工电弧焊:Ni327,ESAB OK 92.55
钨极氩弧焊:ESAB Thermanit 625
埋弧自动焊:ESAB OK Autrod 19.82+焊剂Flux 10.16
以上母材(除奥氏体不锈钢外)和焊材都必须通过低温冲击韧性试验(-196 C),目前东锅厂材研所采用液氮获得低温,但从未有过如此低温下试验的经验,因此还需要作试验加以验证。

焊接时注意要点:
采用小线能量,小规范焊接,严格控制层间温度,避免各种焊接缺陷产生,如咬边、凹坑等,以减小缺陷处应力集中,焊接时焊条不摆动,多层焊时采用积累法,尽量使焊道平坦,每层焊道要薄,利用后一焊道对前一焊道的热处理作用,以细化晶粒,提高低温冲击韧性。

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低温钢的焊接通常把-10~-196℃的温度范围称为“低温”(我国从-40℃算起),低于-196℃时称为“超低温”。

低温钢主要是为了适应能源、石油化工等产业部门的需要而迅速发展起来的一种专用钢。

低温钢要求在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性,同时应具有良好的加工性能,主要用于制造-20~-253℃低温下工作的焊接结构,如贮存和运输各类液化气体的容器等。

低温钢的分类、成分及性能1.低温锅的分类(1)按使用温度等级分类分为-10~-40℃、-50~-90℃、-100~-120℃和-196~-273℃等级的低温钢。

(2)按合金含量和组织分类分为低合金铁素体低温钢、中合金低温钢和高合金奥氏体低温钢。

(3)按有无镍、铬元素分类分为无镍、铬低温钢和含镍、铬低温钢。

(4)按热处理方法分类分为非调质低温钢和调质低温钢。

2.低温钢的化学成分和组织(1)低合金低温钢(无Ni低温钢)铝镇静Mn-Si低温钢是先用Mn 、Si进行脱氧,再用铝进行强烈脱氧的优质钢种。

该钢正火处理或淬火+回火处理可细化晶粒,明显提高其低温韧性,多用于一4O℃以上的结构。

低合金铁素体低温钢是在Si-Mn优质钢基础上,加人少量合金元素(如Nb、V 、Ti、Al 、Cu、RE等)得到的低温钢组织为铁素体加少量珠光体。

其中Mn、Ni以及能促使晶粒细化的微量元素都有利于提高低温韧性。

为了保证良好的综合力学性能和焊接性,一般要求低C和低S、P。

这种钢具有高的塑性和韧性,多用于-50℃以上的结构。

(2)中合金低温钢(含Ni低温钢)合金元素总的质量分数为5%~10%,其组织与热处理工艺有关。

其中5NI钢、9Ni钢是典型的中合金低温钢。

Ni是发展低温钢的一个重要元素。

为了提高钢的低温性能,可加人Ni元素,形成含Ni的铁素体低温钢。

在提高Ni的同时,应降低含碳量和严格限制S、P 含量及N、H、O的含量,防止产生时效脆性和回火脆性等。

这类钢的热处理条件为正火、正火十回火和淬火+回火等。

5Ni钢通过化学成分调整和热处理控制组织,在-162~-196℃的低温下具有良好的低温韧性。

若加人质量分数为0.25%的Mo,可增加析出奥氏体的数量并使之稳定化,还可起到细化晶粒的作用。

采用淬火、回火和回复退火的热处理方法来控制组织,使5Ni钢具有高的强度、塑性和低温韧性。

9Ni钢具有一定的回火脆性敏感性,并随着P含量的增加而显著增大,因此应严格控制9Ni钢中的P含量。

9Ni低温钢由于Ni含量较高,具有很高的低温韧性,能用于-196℃的环境,比奥氏体不锈钢有更高的强度,适宜制造贮存液化气的大型容器。

3.低温钢的力学性能对低温钢的性能要求,首先应满足低温下的力学性能,特别是低温条件下的缺口韧性。

这类钢须具备的最重要的性能是抗低温脆化。

在一些重要结构上,为了防止意外事故的发生,还要求材料具有抗脆性裂纹扩展的止裂性能,即一旦出现脆性破坏后可以停止继续破坏。

安全角度考虑,希望低温钢的屈强比不要太高,因为屈强比是衡量低温缺口敏感性的指标之一。

屈强比大,表明塑性变形能力的储备越小,在应力集中部位的应力再分配能力越低,从而易于促使脆性断裂。

对于低碳铝镇静钢,最低使用温度下的V形缺口冲击吸收功(纵向取样)保证值规定为20.5J;对于屈强比较高的低温钢,要提高到34.5J;对屈强比更高的调质钢,希望提高到47J。

无论是无Ni或含Ni的低温钢,在冲击韧性上都可以满足规定低温下的使用要求,但是无Ni低温钢的屈强比不如含Ni低温钢的用强比高。

除了面心立方金属外(如奥氏体钢、铝、铜等),所有体心立方或六方晶格的金属均有低温脆化现象。

可以通过细化晶粒、合金化和提高纯净度等措施来改善铁素体钢的低温韧性。

Mn-Si系钢中各种氮化物细化奥氏体晶粒的效果如图3-39所示。

可见,Ti、AL、Nb等有很好的细化晶粒作用。

低温钢的含碳量不高,在常温下具有较好的塑性和韧性,冷或热加工均可采用。

铁素体低温钢的加工性能与低碳钢及低合金钢相近;奥氏体低温钢的加工性能与奥氏体不锈钢相近。

对于具有一定时效脆性敏感性和回火脆性敏感性的低温钢,须正确选择加工方法和工艺参数,控制冷卷、冷压及其他冷加工时的变形量,防止变形量过大而造成低温韧性下降。

具有一定回火脆性敏感性的钢种,回火后低温韧性明显下降,因此应合理地选择回火温度和回火时间。

低温钢的焊接性分析1.无Ni低温钢的焊接性特点不含Ni元素的铁素体低温钢碳的质量分数约为0.06%~0.2%,合金元素总的质量分数≤5%,碳当量为0 .27%-- 0 .57 %,焊接性良好。

由于碳当量不高,悴硬倾向较小,室温焊接时不易形成冷裂纹;钢中S、P等杂质元素的含量较低,也不易产生热裂纹。

这类钢在用铝脱氧时形成了稳定的AIN,阻止了接头区脆化。

铁素体低温钢通过加人细化晶粒的合金元素(Ti 、Al、Ni等)以及正火处理提高低温韧性,韧性指标一般能得到保证。

这类钢焊接性分析时应注意以下问题:1)严格控制焊接热输人和层间温度,目的是使接头不受过热的影响,避免热影响区晶粒长大和降低韧性。

2)控制焊后热处理温度,避免产生回火脆性。

板厚大于15rnm的低温钢焊接结构,焊后应采用消除应力热处理。

含有V、Ti、Nb、Cu、N等元素的钢种,在进行消除应力热处理时,当加热温度处于回火脆性敏感温度区时会析出脆性相,使低温韧性下降。

应合理地择焊后热处理工艺,以保证接头的低温韧性。

3)含氮的铁素体低温钢不仅对焊接热循环敏感,而且对焊接应力应变循环也很敏感,接头某些区域会发生热应变脆化,使该区钓塑性和韧性下降。

热应变区的温度范围为200~600℃。

热应变量越大,脆化程度也越大。

采用小的焊接热输人可以减小热影响区的热塑性应变量,有利于减轻热应变脆化程度。

焊接这类钢时,通常板厚小于25mm不需预热,当板厚大于25 mm或焊接接头拘束度较大时,应考虑预热,以防止产生焊接裂纹。

预热温度过高会使热影响区晶粒长大,在晶界处可能析出氧化物和碳化物而降低韧性,所以预热温度一般在100~150℃,最高不超过200℃。

2.含Ni低温钢的俘接性特点含Ni较低的2.5Ni和3.5Ni低温钢,虽然由于Ni的加人提高了钢材的淬透性,但由于含碳量限制得较低,冷裂纹倾向并不严重,薄板焊接时可不预热,厚板焊接时需进行100℃预热。

含Ni高的9Ni钢,淬硬性很大,在超过临界点的焊接热影响区得到的是淬火组织。

但由于含碳最很低,并采用了奥氏体焊接材料,因此冷裂纹倾向并不大。

对9Ni钢进行焊接性分析时应注意以下几个问题:1)正确选择焊接材料。

9Ni钢具有较大的线膨胀系数,在选择焊接材料时,必须使焊缝与母材的线膨胀系数大致相近,以防止因线膨胀系数差异太大而引起焊接裂纹。

2)避免磁偏吹现象。

9Ni钢是一种强磁性材料,采用直流电源时易产生磁偏吹现象,影响焊接质量。

一般做法是焊前避免接触磁场,选用适于交流电源焊接的焊条(如镍基合金焊条)。

3)严格控制焊接热输人和层间温度,避免焊前预热。

这样可避免接头过热和晶粒长大,保证接头的低温韧性。

焊接厚度5Omm以下的9Ni钢时不需要预热。

由于Ni能提高钢材的热裂纹倾向,因此焊接这类含Ni钢时要注意液化裂纹的何题。

在低温钢中由于含碳量和杂质S、P 的含量控制得都很严格,所以液化裂纹在这类钢中不很明显。

但仍须严格控制钢的化学成分,尤其是S、P含量,否则可能出现焊接热裂纹。

含Ni钢中的另一个问题是回火脆性,为此要注意这类钢焊后回火时的温度和冷却速度的控制。

9Ni钢是典型的低碳马氏体低温钢,含有较多的镍,具有一定的淬硬性。

焊前应进行正火+高温回火或900℃水淬+ 570℃回火处理,其组织为低碳板条马氏体。

这种钢具有较高的低温韧性,其焊接性能优于一般低合金高强钢。

板厚小于50mm的焊接结构可以不预热,焊后可不进行消除应力热处理口对这类易淬火的低温钢通常采用控制层间温度及焊后缓冷等工艺措施,可降低冷却速度,避免淬硬组织。

采用较小的焊接热输入,使热影响区的晶粒不至于过分长大,达到防止冷裂纹及改善热影响区韧性的目的。

低温钢的焊接工艺特点低温钢焊接时,除了要防止出现裂纹外,关键是要保证焊缝和热影响区的低温韧性,这是制定低温钢焊接工艺的一个根本出发点。

解决热影响区韧性主要是通过控制焊接热输入,而焊缝韧性除了与热输人有关外,还取决于焊缝成分的选择。

由于焊缝金属是铸态组织,性能低于同样成分的母材,故焊缝成分不能与母材完全相同。

由于对低温条件的要求不同。

应针对不同类型低温钢选择不同的焊接材料和不同的焊接热输人。

焊接铝镇静钢时,可选择成分与母材相似的低碳钢和C-Mn钢焊条,焊缝性能在-30℃时具有足够的冲击韧性。

低Ni钢焊接时,所用焊条的Ni含量应与母材相同或高于母材,但并非Ni含量高的焊缝韧性一定好。

为了改善3.5Ni钢焊缝的韧性,除了降低C含量和S、P等含量外,应对焊缝中的Si和Mn含量加以限制。

因为Si 、Mn高时会形成明显的条状组织,韧性差。

但是,Si、Mn含量太低,会导致焊缝含氧量增加。

另外,在3.5Ni焊丝中添加微量Ti可细化晶拉.改善焊缝的低温韧性。

当焊缝Ni含量增加时,回火脆性也会增加,加人少量Mo有利于减小回火脆性。

9Ni钢具有优良的低温韧性,但用与9Ni钢相似的铁素体焊材时所得焊缝的韧性很差。

这除了与铸态焊缝组织有关外,主要与焊缝中的含氧量有很大关系。

与9Ni钢同质的l lNi铁素体焊材,只有在钨极氛弧焊时才能获得良好的低温韧性。

因为此时能使焊缝金属中氧的质量分数降低到与母材相同的0. 005%以下。

采用奥氏体焊接材料时,热裂纹倾向随着焊缝中的Ni含星提高而增加。

热裂纹主要产生在焊缝的起始部和弧坑处。

一般情况下弧坑裂纹很难避免。

尤其是在多层焊的根部焊缝和前几道焊缝中。

因此,应采取一些工艺措施来防止弧坑裂纹,如收弧时要注意填满弧坑等。

焊接9Ni钢时,为了保证接头的低温韧性,应将热输人控制在10~35kJ/cm。

焊接坡口及坡口两侧10~20mrn范围的水、油、锈、氧化皮等须清理干净。

装配好的工件应及时焊接。

焊接环境温度不得低于允许的最低施焊温度,通常不得在小于-5℃或-10℃温度下施焊。

雨天或天气十分潮湿(相对湿度在90%以上),遇有强风或风速在10mls以上时,不得在现场施焊,除非采取适当的防护措施,如升温、防潮、防风等。

低温钢焊接时,焊条电弧焊和氢弧焊的应用较广,埋弧焊的应用受到限制,一般不采用气焊和电渣焊。

为使焊接接头具有良好的低温韧性,焊接热描人不能过大。

通常采用快速多道焊,并通过多层焊的再热作用细化晶粒。

1.低温钢的焊条电弧焊(1)焊条的选用根据低温焊接结构的工作条件,所选焊条应使焊缝达到不低于母材经过焊接后的最低韧性水平。

承受交变载荷或冲击载荷的结构,焊缝金属应具有较好的抗疲劳断裂性能、良好的塑性和抗冲击性能。

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