1. 馬氏體高合金耐熱(re)鋼焊接材料


   馬氏體耐(nai)熱鋼焊接通常要求采用鉻含量和母材基本相同的同質填充焊絲和焊條。列入我國國家標準的高鉻馬氏體鋼焊條品種尚不全。在實際生產中,為保證接頭的性能,常選用相當國際標準的國外公司生產的焊條。高鉻馬氏體耐熱鋼,如X20CrMoV12和X20CrMoWV12-1等鋼用的焊條、氬弧焊填充焊絲和埋弧焊焊絲-焊劑組合,推薦采用符合歐盟標準的ECrMoWV12B42H5、WCrMoWV12Si 和 SCrMoWV12/SAFB265DCH5焊條、焊絲和焊劑。這些焊條和焊絲的化學成分和焊縫金屬的力學性能分別列于表2-8和表2-9。


 表2-8 X20CrMoV12-1和X20CrMoWV12-1高合金(jin)耐熱鋼焊條和焊絲的典型化學成分


8.jpg

9.jpg


2. 鐵素(su)體高合(he)金(jin)耐(nai)熱鋼焊接材(cai)料


   高(gao)鉻鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)耐熱鋼(gang)通常多采(cai)用焊(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)和鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)。高(gao)鉻鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)耐熱鋼(gang)的焊(han)接填(tian)充金(jin)屬基(ji)本有三類:①. 合(he)金(jin)成分基(ji)本與母(mu)材匹配的高(gao)鉻鋼(gang)填(tian)充材料;②. 奧氏(shi)體(ti)鉻鎳(nie)高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang);③. 鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)。對于在高(gao)溫下長期運行的焊(han)件,不(bu)推薦采(cai)用奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)填(tian)充金(jin)屬。而鎳(nie)基(ji)合(he)金(jin)由于價格昂貴(gui),只有在特殊的場合(he)下才(cai)采(cai)用。列入(ru)我國國家標準(GB/T983-1995)的鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)耐熱鋼(gang)焊(han)條(tiao)只有兩種(zhong),即E430-16(G302)和E430-15(G307),適(shi)用于17%以下的各種(zhong)高(gao)鉻鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)耐熱鋼(gang)。


   由于在(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼(gang)中常見的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形成元(yuan)素(su)鋁(lv)鈦難以(yi)通過(guo)電弧(hu)過(guo)渡到焊(han)(han)縫金屬,故迄(qi)今為(wei)止尚未研制出與這些鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼(gang)成分(fen)(fen)完(wan)全匹配的焊(han)(han)條。為(wei)克服這一難題(ti),可采用鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)或等離(li)子弧(hu)焊(han)(han)。在(zai)惰性(xing)氣體(ti)(ti)Ar的保護(hu)下(xia),焊(han)(han)絲中的Al、Ti和(he)Nb等元(yuan)素(su)不發(fa)生燒損而大部分(fen)(fen)過(guo)渡到焊(han)(han)縫金屬中。高鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼(gang)焊(han)(han)絲推薦采用美國AWSA5.9/A5.9M:2006焊(han)(han)絲標準(zhun)中規定的三種高鉻(ge)合金鋼(gang)焊(han)(han)絲。這些焊(han)(han)絲的牌號(hao)和(he)標準(zhun)化(hua)學成分(fen)(fen)列于表2-10。


10.jpg


3. 奧氏體高合(he)金耐熱鋼焊接材料


   奧氏體(ti)(ti)耐(nai)熱鋼焊(han)接(jie)填充材(cai)料的(de)選擇首先要保證焊(han)縫的(de)致密性,無裂紋和(he)氣孔(kong)等(deng)缺(que)陷(xian)。同時應使焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的(de)熱強(qiang)(qiang)性基本與母(mu)(mu)材(cai)等(deng)強(qiang)(qiang)。這就(jiu)要求其(qi)(qi)合金(jin)(jin)成(cheng)分(fen)(fen)大致與母(mu)(mu)材(cai)成(cheng)分(fen)(fen)匹配(pei)。其(qi)(qi)次應考慮焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)內鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)的(de)控制,對于(yu)長(chang)期在高(gao)(gao)溫下運行(xing)的(de)奧氏體(ti)(ti)鋼焊(han)件(jian),焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)內鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)體(ti)(ti)積分(fen)(fen)數(shu)不應超過5%。為提高(gao)(gao)全奧氏體(ti)(ti)焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的(de)抗裂性,選用(yong)錳達(da)6%~8%的(de)焊(han)接(jie)填充材(cai)料是一種行(xing)之有效的(de)解決辦法。表2-11列出我(wo)國(guo)常用(yong)的(de)奧氏體(ti)(ti)耐(nai)熱鋼焊(han)條和(he)焊(han)絲的(de)標準(zhun)型(xing)號(hao)和(he)牌號(hao)以及所適用(yong)的(de)母(mu)(mu)材(cai)牌號(hao)。



   一種(zhong)奧(ao)氏體耐熱鋼(gang)可(ke)采用幾種(zhong)焊(han)(han)(han)條(tiao)或焊(han)(han)(han)絲來焊(han)(han)(han)接,這主要取決(jue)于焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)的(de)工作條(tiao)件(jian)(jian),即溫度、介質和(he)運行(xing)時間。氣(qi)(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)和(he)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)絲原則上應具有不同的(de)合(he)金成(cheng)(cheng)分(fen),因(yin)(yin)為(wei)在(zai)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)過程(cheng)中,焊(han)(han)(han)劑或多或少對(dui)焊(han)(han)(han)接熔池產生滲(shen)硅(gui)作用,合(he)金成(cheng)(cheng)分(fen)鉻亦會有一定程(cheng)度的(de)燒(shao)損。而(er)在(zai)惰性(xing)氣(qi)(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)時,因(yin)(yin)無(wu)任何冶金反應,焊(han)(han)(han)絲中的(de)合(he)金成(cheng)(cheng)分(fen)基本上不會燒(shao)損。某(mou)些(xie)對(dui)氧親和(he)力特別高的(de)元素,如鈦、鋁等可(ke)能(neng)因(yin)(yin)保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)氛混(hun)人微(wei)量氧氣(qi)(qi)而(er)產生微(wei)量的(de)燒(shao)損。因(yin)(yin)此(ci)惰性(xing)氣(qi)(qi)體保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)絲的(de)合(he)金成(cheng)(cheng)分(fen)基本上與母材成(cheng)(cheng)分(fen)相同。


4. 彌散硬化耐熱(re)鋼焊接(jie)材料


   彌(mi)散(san)硬(ying)(ying)化耐(nai)熱鋼可以采用(yong)任何一種(zhong)能用(yong)于奧氏體耐(nai)熱鋼的(de)(de)(de)焊(han)接方法(fa)進行焊(han)接。因(yin)為(wei)至(zhi)今尚未研制出與母材強度(du)完全匹(pi)配(pei)的(de)(de)(de)彌(mi)散(san)硬(ying)(ying)化耐(nai)熱鋼焊(han)條,比較(jiao)適用(yong)的(de)(de)(de)焊(han)接方法(fa)有:鎢極(ji)惰性氣(qi)體保護(hu)(hu)焊(han)、熔化極(ji)惰性氣(qi)體保護(hu)(hu)焊(han)和(he)等離子(zi)弧焊(han)。埋弧焊(han)的(de)(de)(de)熱量輸入較(jiao)高,彌(mi)散(san)硬(ying)(ying)化耐(nai)熱鋼焊(han)絲供應也有困難,其應用(yong)范(fan)圍(wei)較(jiao)窄。


   彌散(san)硬化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)時(shi),如果要求接(jie)頭(tou)達到與母(mu)(mu)材相等的高強度,則填(tian)充材料的合(he)金成分(fen)應與母(mu)(mu)材基本相同(tong)。對于(yu)(yu)彌散(san)硬化奧氏(shi)體耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang),由于(yu)(yu)存在焊(han)(han)接(jie)裂紋(wen)問(wen)題,不強求填(tian)充金屬成分(fen)與母(mu)(mu)材完全一(yi)致(zhi)。在一(yi)般情況(kuang)下(xia),可以采用奧氏(shi)體耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)或鎳(nie)基合(he)金填(tian)充金屬。表2-12列出(chu)推(tui)薦用于(yu)(yu)彌散(san)硬化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)的焊(han)(han)條(tiao)和焊(han)(han)絲。


12.jpg