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《關(guān)于材料焊接熱裂紋的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com應(yīng)用廣角WeldingApplications#0Cr25Ni20與20材料焊接熱裂紋的研究#Studyonhotweldingcracksof0Cr25Ni20and20material江蘇太湖鍋爐股份有限公司張濤郁曉忠［摘要］目前，在鍋爐行業(yè)奧氏體不銹鋼與低碳鋼的異種鋼接頭因其優(yōu)越的性能和易實現(xiàn)性廣泛應(yīng)用于各種場合，焊接工藝已經(jīng)成熟，但焊接裂紋等缺陷仍時有發(fā)生，對接頭性能和使用安全性造成了極大的危害，如何在綜合情況下確保生產(chǎn)出合格的接頭有著重要的現(xiàn)實意義。本文結(jié)合公司在制的吊掛管裝置上0Cr25Ni20與20#低
2、碳鋼管焊接時焊縫出現(xiàn)裂紋的情況，對奧氏體不銹鋼與低碳鋼的焊材與焊接參數(shù)選用進(jìn)行試驗分析，成功解決了此類接頭出現(xiàn)裂紋的問題。［關(guān)鍵詞］奧氏體不銹鋼；低碳鋼；異種鋼焊接；裂紋；焊接工藝1問題描述2）。本廠在制的圖號為41F33-3-0吊掛可見，上述材料均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍管（結(jié)構(gòu)如圖1）中，鉤板（0Cr25Ni20內(nèi)，可排除由材料問題引發(fā)裂紋的可#能。經(jīng)觀察，所產(chǎn)生的裂紋是在焊接δ=6mm）與鋼管（20φ38mm×6mm）熱過程中出現(xiàn)，因此應(yīng)屬熱裂紋。根雙面填角焊（焊條：A302φ3.2mmK=3mm焊機(jī)顯示I=108AU=25.6V單道焊）據(jù)以往經(jīng)驗和舍夫勒組
3、織圖的分析，焊接該兩種材料所組成的焊接接頭用A302焊材時，一般認(rèn)為只要控制好焊接熱輸入量，是不太可能出現(xiàn)裂紋，時，普遍存在焊縫在施焊完畢后即在且該工藝目前國內(nèi)外已很成熟。起弧端焊縫中心位置出現(xiàn)裂紋的情況,現(xiàn)產(chǎn)品中按焊機(jī)顯示的參數(shù)計算尤其是正面焊縫在背面焊縫施焊完畢焊接熱輸入量屬正常范圍，而該裂紋自然冷卻3~5min后，此類裂紋特別明的出現(xiàn)，說明不僅要控制好焊接線能顯，并沿焊接方向延伸至大部分焊縫量，在很大程度上同時還必須考慮其長度（裂紋如圖2）。他因素的存在。2原因分析其主要成因有：所用材料成分及性能（見表1、表2.1焊縫金屬結(jié)晶期間存在較大拉應(yīng)表1
4、母材成分（%）及性能化學(xué)成分及力學(xué)性能CCrNiMnMoSiCuNbSPσ（MPa）δ（%）bs0Cr25Ni20實際值0.05924.3719.581.030.080.460.30.0350.0010.02759545.5#20實際值0.200.040.030.50-0.220.08-0.0080.006--表2熔敷金屬成分（%）及性能A302熔敷金屬化學(xué)σbδs作者簡介：張濤（1981-），男，江蘇省無錫市人，大學(xué)焊CCrNiMnMoSiCuSP成分及力學(xué)性能（MPa）（%）接專業(yè)本科畢業(yè)，助理焊接工程師，從事鍋爐壓力容器焊實際值0.0723.77
5、12.431.670.080.470.140.0140.02659041接工藝工作。J-40現(xiàn)代焊接2010年第11期總第95期學(xué)兔兔www.xuetutu.comWeldingApplications應(yīng)用廣角表3A407焊條化學(xué)成分（%）試件從加工完成的零件中抽取，并保A407熔敷金σbδsCCrNiMnMoSiCuSP留實際生產(chǎn)時的焊前狀態(tài)；焊縫飽滿屬化學(xué)成分（MPa）（%）實際值0.1426.8420.522.090.100.340.240.0050.02555044勻稱，使用經(jīng)計量校準(zhǔn)的試驗專用焊機(jī)；增加A407焊條（表3）焊接試驗力，因奧氏體
6、不銹鋼的熱導(dǎo)率小，線一定的粘滯性，且因接頭始焊端溫度以對比A302對裂紋產(chǎn)生的抵抗能力。脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻條低，焊速快，起弧處熔合不理想，焊3.2焊接工藝參數(shù)及焊后裂紋情況：件下，焊接接頭在冷卻過程中形成較縫厚度偏薄，影響焊縫截面應(yīng)力分布,焊道焊接結(jié)束時即清渣，此時，已發(fā)大的拉應(yīng)力；焊縫冷卻時的收縮使對降低了對拉應(yīng)力的承受能力?，F(xiàn)部分裂紋。稱面焊縫沿寬度方向產(chǎn)生了較大的拉2.4薄板焊后變形量大，且不銹鋼與金相圖片如圖3~圖6所示。應(yīng)力；焊接時產(chǎn)生了一定的低熔點(diǎn)共碳鋼的膨脹系數(shù)相差較大，結(jié)構(gòu)具有由金相照片可見：第一，焊縫中晶物；焊后形成了方向
7、性強(qiáng)的柱狀晶一定的剛性，易在焊后形成較大的內(nèi)確實存在一定量的低熔點(diǎn)共晶物或其焊縫組織，對有害雜質(zhì)的偏析有利，應(yīng)力。他夾雜物；第二，參照試驗數(shù)據(jù)，焊促使形成晶間液態(tài)夾層而增大熱裂傾綜上分析認(rèn)為：首先焊縫已承受縫組織隨著熱輸入量的增大而向粗大向。相當(dāng)?shù)膽?yīng)力，且組織粗化，再者焊接柱狀形態(tài)轉(zhuǎn)變。2.2由于焊機(jī)電流實際顯示較輸出值熔池的凝固特點(diǎn)使雜質(zhì)向焊縫中心聚據(jù)此可判定，零件加工時使用的偏小，導(dǎo)致焊接時采用了過大的電流。集，兩者共同作用，使焊縫中心應(yīng)力油性切割液及其他雜質(zhì)在焊前未清理一旦在大熱輸入量條件下，接頭溫度水平達(dá)到開裂的臨界點(diǎn)，導(dǎo)致沿焊縫干凈而殘留在工
8、件表面，焊接時未在過高，促使形成了粗大的柱狀組織，中心開裂。熔渣中完全排出，以低熔點(diǎn)共晶物或影
