1. 馬氏體(ti)高合金耐熱鋼(gang)焊接材料(liao)


   馬氏體耐熱鋼(gang)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(he)金耐(nai)熱鋼(gang)焊條和焊絲的典型化學成分


8.jpg

9.jpg


2. 鐵(tie)素體(ti)高合(he)金耐熱鋼焊接材料


   高(gao)(gao)(gao)鉻(ge)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼通常多采(cai)用(yong)(yong)(yong)焊(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)和鎢極氬(ya)弧(hu)焊(han)。高(gao)(gao)(gao)鉻(ge)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼的(de)(de)焊(han)接填充金屬基(ji)(ji)本(ben)有(you)三類:①. 合(he)(he)(he)金成(cheng)分(fen)基(ji)(ji)本(ben)與母材匹(pi)配的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)鉻(ge)鋼填充材料;②. 奧氏體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)鎳高(gao)(gao)(gao)合(he)(he)(he)金鋼;③. 鎳基(ji)(ji)合(he)(he)(he)金。對于(yu)在(zai)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)下長期運行的(de)(de)焊(han)件,不(bu)推(tui)薦采(cai)用(yong)(yong)(yong)奧氏體(ti)(ti)(ti)鋼填充金屬。而(er)鎳基(ji)(ji)合(he)(he)(he)金由于(yu)價(jia)格昂(ang)貴,只有(you)在(zai)特殊的(de)(de)場(chang)合(he)(he)(he)下才采(cai)用(yong)(yong)(yong)。列入我(wo)國國家標準(GB/T983-1995)的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼焊(han)條(tiao)只有(you)兩種,即(ji)E430-16(G302)和E430-15(G307),適用(yong)(yong)(yong)于(yu)17%以下的(de)(de)各種高(gao)(gao)(gao)鉻(ge)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱(re)鋼。


   由于在鐵素體耐(nai)熱鋼(gang)中(zhong)常見(jian)的鐵素體形成(cheng)元(yuan)素鋁(lv)鈦難(nan)以通(tong)過電(dian)弧(hu)過渡到焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬,故迄(qi)今為止尚未研制出與這(zhe)些鐵素體耐(nai)熱鋼(gang)成(cheng)分(fen)(fen)完全匹配(pei)的焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。為克服(fu)這(zhe)一難(nan)題,可采用鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)或等(deng)離(li)子弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)。在惰性氣體Ar的保護下,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)中(zhong)的Al、Ti和Nb等(deng)元(yuan)素不發生燒(shao)損而大(da)部(bu)分(fen)(fen)過渡到焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)。高(gao)鉻(ge)鐵素體耐(nai)熱鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)推薦采用美(mei)國(guo)AWSA5.9/A5.9M:2006焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)標準(zhun)中(zhong)規定的三種高(gao)鉻(ge)合金鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)。這(zhe)些焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)的牌號和標準(zhun)化學成(cheng)分(fen)(fen)列于表2-10。


10.jpg


3. 奧氏體高(gao)合金(jin)耐熱鋼焊接材料


   奧氏體(ti)耐熱(re)(re)鋼(gang)焊(han)接填充材料的(de)(de)選擇(ze)首先(xian)要保證焊(han)縫(feng)的(de)(de)致密性,無(wu)裂紋和氣孔等(deng)缺(que)陷。同時應使焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)熱(re)(re)強(qiang)性基本與母(mu)(mu)材等(deng)強(qiang)。這就要求其合金(jin)(jin)成(cheng)分(fen)大(da)致與母(mu)(mu)材成(cheng)分(fen)匹配。其次應考(kao)慮(lv)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)內鐵素體(ti)含(han)量的(de)(de)控制,對于長期在高(gao)溫下運(yun)行的(de)(de)奧氏體(ti)鋼(gang)焊(han)件,焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)內鐵素體(ti)的(de)(de)體(ti)積分(fen)數不應超過(guo)5%。為提(ti)高(gao)全(quan)奧氏體(ti)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)抗裂性,選用(yong)錳達6%~8%的(de)(de)焊(han)接填充材料是一種行之有效的(de)(de)解決辦法。表(biao)2-11列出我國(guo)常用(yong)的(de)(de)奧氏體(ti)耐熱(re)(re)鋼(gang)焊(han)條(tiao)和焊(han)絲(si)的(de)(de)標準型號(hao)(hao)和牌號(hao)(hao)以及所適用(yong)的(de)(de)母(mu)(mu)材牌號(hao)(hao)。



   一(yi)種奧(ao)氏(shi)體(ti)耐熱鋼(gang)可采用幾(ji)種焊(han)(han)(han)條(tiao)或(huo)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)來焊(han)(han)(han)接,這主要取決于焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工作條(tiao)件(jian)(jian),即溫度(du)、介(jie)質和運行時間。氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)和埋弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)原則上(shang)(shang)應具有不(bu)同的(de)(de)(de)合金(jin)成(cheng)分,因(yin)為在埋弧(hu)焊(han)(han)(han)過程中(zhong),焊(han)(han)(han)劑(ji)或(huo)多(duo)或(huo)少對焊(han)(han)(han)接熔池產生滲硅作用,合金(jin)成(cheng)分鉻亦(yi)會有一(yi)定(ding)程度(du)的(de)(de)(de)燒損。而在惰性(xing)氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)時,因(yin)無任(ren)何(he)冶金(jin)反應,焊(han)(han)(han)絲(si)(si)中(zhong)的(de)(de)(de)合金(jin)成(cheng)分基本上(shang)(shang)不(bu)會燒損。某(mou)些對氧親和力特別高的(de)(de)(de)元素,如(ru)鈦、鋁等可能因(yin)保(bao)護氣氛(fen)混人(ren)微(wei)量(liang)氧氣而產生微(wei)量(liang)的(de)(de)(de)燒損。因(yin)此(ci)惰性(xing)氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)的(de)(de)(de)合金(jin)成(cheng)分基本上(shang)(shang)與母(mu)材成(cheng)分相同。


4. 彌(mi)散(san)硬化耐熱鋼(gang)焊(han)接材料


   彌散(san)硬(ying)化耐(nai)(nai)熱鋼(gang)可以采用(yong)任(ren)何一(yi)種能(neng)用(yong)于奧(ao)氏體(ti)(ti)耐(nai)(nai)熱鋼(gang)的焊(han)(han)(han)接方法(fa)(fa)進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接。因為至今尚未研制出與(yu)母材強(qiang)度完全匹配(pei)的彌散(san)硬(ying)化耐(nai)(nai)熱鋼(gang)焊(han)(han)(han)條,比(bi)較適用(yong)的焊(han)(han)(han)接方法(fa)(fa)有:鎢極惰性氣體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)、熔化極惰性氣體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)(han)和(he)等離子弧焊(han)(han)(han)。埋弧焊(han)(han)(han)的熱量輸入較高(gao),彌散(san)硬(ying)化耐(nai)(nai)熱鋼(gang)焊(han)(han)(han)絲(si)供應也有困難,其應用(yong)范(fan)圍較窄。


   彌散(san)硬化(hua)耐(nai)(nai)熱鋼焊接時,如果要(yao)求接頭(tou)達到與母材相等(deng)的高強(qiang)(qiang)度(du),則填充材料的合金(jin)成分應與母材基本相同。對(dui)于彌散(san)硬化(hua)奧氏體耐(nai)(nai)熱鋼,由于存在(zai)焊接裂紋(wen)問題,不強(qiang)(qiang)求填充金(jin)屬(shu)成分與母材完全一致(zhi)。在(zai)一般情況(kuang)下,可以采用奧氏體耐(nai)(nai)熱鋼或鎳基合金(jin)填充金(jin)屬(shu)。表2-12列出(chu)推薦用于彌散(san)硬化(hua)耐(nai)(nai)熱鋼的焊條和焊絲。


12.jpg