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焊材选用原则
2021-05-27  浏览:0
  焊材选用原则

应依据母材的化学成分、力学功能、焊接功能并结合压力容器的结构特色、运用条件

及焊接办法综合考虑选用焊接资料,必要时经过实验确认。

焊缝金属的功能应高于或等于相应母材标准规则值的下限或满意图样规则的技能条件

要求。

对各类钢的焊缝金属要求如下

焊接资料标准或产品样本上所列功能都是焊材熔敷金属(不含母材金属)功能,而焊接

接头功能取决于焊缝金属(包括焊;材熔敷金属和母材金属)和焊接工艺,没有任一焊接

资料在焊接过程中可以作用于焊接接头中的热影响区而改变它的功能,从选用焊接资料来说

只能考虑焊缝金属功能,为确保焊接接头功能还需焊接工艺(特别是焊后热处理,线能量)

配合。JB/T4709-2000中原则规则“焊缝金属的功能应高于或等于相应母材标准规则值的下

限或满意图样规则的技能条件要求”作为选用焊接资料总方针:

JB/T4709-2000将 GB 150中的低合金钢按其运用功能分为强度型低合金钢、耐热型低

合金钢和低温型低合金钢,这样区分实践上也与它们的焊接特色相习惯。

有人认为“经过焊接工艺鉴定,确认了焊接资料”这种说法是不全面的—例如焊接

16MnR 钢,下列焊条都可以经过焊接工艺鉴定:J506,J507,J507R,J507G,J507RH,

J507DF……,但施焊产品运用哪个商标则要考虑许多要素,如:①从焊接设备考虑,J506 使

用沟通焊机,J507运用直流焊机;②从抗裂性考虑,J507RH 优于 J507;C 在容器内部施焊

从劳动保护考虑,J507DF(低尘)要优于 J507;④从进步功率考虑,铁粉焊条 J507Fe优于了

507。综合考虑上述要素后才最终确认焊条商标。

相同钢号相焊的焊缝金属

碳素钢、低合金钢的焊缝金属应确保力学功能,且不该超越母材标准规则的抗拉强度

上限。耐热型低合金钢的焊缝金属还应确保化学成分。

高合金钢的焊缝金属应确保力学功能和耐腐蚀功能。

关于压力容器而言,焊接接头的力学功能是根本功能,而对碳素钢和低合金钢而言,

焊缝金属强度与母材强度匹配又是压力容器职业和焊接职业的“热点”,研讨争论甚多。焊

缝金属与母材力学功能匹配应该一致考虑强度匹配、塑性匹配和耐性匹配;关于强度型低合

金钢按“等强”原则选用焊接资料,焊接接头可具有足够的耐性储备,而恰当“超强”也确

实有利于进步接头抗脆断功能。用强度等级为700—800 MPa 的高强度钢(HQ70及15MnMoVNRe)

作母材,选择不同强度等级焊条焊接,进行落锤实验和深缺口宽板拉伸实验结果表明,焊缝

金属过份超强或过份低强,均易促使脆性断裂,接近等强的接头最为理想。焊缝低强在工艺

上还可下降预热温度、削减冷裂纹敏感性。

通常都是按熔敷金属名义确保值来选用焊接资料,而熔敷金属实践强度又往往超出名义

确保值许多,如再考虑冶金要素或熔合比的作用,实践焊缝金属的强度水乎将远远高出焊接

资料熔敷金属的名义确保值。希望是“低强”匹配,实践或许是“等强”;希望是“等强”,

实践或许是“超强”。必须依据焊缝实践强度水平来剖析匹配问题。

焊条、焊剂与碳钢药芯焊丝国家标准和产品样本都没有规则熔敷金属拉伸强度上限,在

压力容器用焊材订货技能条件出台前,JB/T4709-2000 规则“焊缝金属应确保力学功能,且

不该超越母材标准规则的抗拉强度上限值加30 MPa”。

关于耐热型低合金钢和高合金钢的焊缝金属在确保力学功能前提下还应分别确保化学

成分或耐腐蚀功能,“确保”的实践意义对铬钼钢来讲是化学成分,对高合金钢来讲则是耐

腐蚀功能“应高于或等于相应母材标准规则值下限或满意图样规则的技能要求”。

对高合金钢的焊缝金属来讲,JB/T4709-2000只提“耐腐蚀功能”而不提“化学成

分”,这是因为高合金钢化学成分是确保耐腐蚀功能的,Cr、Ni 含量进步时只会对耐腐蚀

功能有利。

不锈钢复合钢底层的焊缝金属应确保力学功能,且不该超越母材标准规则的抗拉强度

上限值加30 MPa;复层的焊缝金属应确保耐腐蚀功能,当有力学功能要求时还应确保力学性

能。

复层焊缝与底层焊缝以及复层焊缝与底层钢板交界处宜选用过渡焊缝。

不同钢号相焊的焊缝金属

不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应确保力学功能,且不该超越强度

较高母材标准规则的抗拉强度上限值。

JB/T4709-2000标准中不同强度钢号的碳素钢、低合金钢都为珠光体钢,焊接资料应保

证焊缝金属与强度等级较低的母材相匹配。焊后热处理温度若按强度高的母材选用要留意勿

使焊缝另一侧母材强度下降过多;若按强度低的母材选用,则应留意避免强度高的母材发生

冷裂缝。

奥氏体高合金钢与碳素钢或低合金钢之间的焊缝金属应确保抗裂功能和力学功能。宜

选用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接资料。

奥氏体钢与珠光体钢焊接,因为这两类钢在化学成分、金相安排和力学功能方面相差

很大,首要会发生下列三方面问题:

(1)焊缝金属的稀释:往往会使珠光体一侧熔合区附近发生脆性的马氏体安排,若进步

焊缝金属中奥氏体构成元素镍含量和操控高温停留时刻可以削减其影响。

(2)碳搬迁构成分散层:在珠光体一侧构成脱碳层,奥氏体一侧构成增碳层,可引起降

低接头的高温耐久强度和塑性。进步奥氏体焊缝的含镍量,使用其石墨化作用阻碍构成碳化

物则缩小分散层。

(3)接头剩余应力:首要原因是珠光体钢与奥氏体钢线膨胀系数不同及奥氏体钢导热性

差而发生的。

焊接奥氏体钢与珠光体钢宜选用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接资料,甚至

选用线膨胀系数介于珠光体钢与奥氏体钢之间的镍合金焊材,以下降剩余应力。

焊接资料应满意图样的技能要求,并按 JB 4708规则经过焊接工艺鉴定。

因为焊条、焊剂国家标准规则不进行曲折功能实验,焊条、焊剂力学功能试板热处理

标准与产品焊后热处理标准不完全相同,与不少钢材相差甚远,规则焊材“按 JB 4708经过

焊接工艺鉴定”以确保焊材按压力容器标准经过功能检验,但不要求焊材按炉批号进行焊接

工艺鉴定。

焊接资料熔敷金属硫、磷含量规则应与母材一致,选用 GB/T 5118标准规则的焊条,

还应契合下列要求:

类型为EX X X X—G的焊条应规则出焊缝金属夏比 V 型缺口冲击吸收功。

铬钼钢焊条的焊缝金属夏比 V型缺口冲击吸收功常温时不该小于3l J 箱

用于焊接低温钢的镍钢焊条的焊缝金属夏比 v 型缺口冲击吸收功在相应低温时应不小

于34J。

类型为 EX X 人 X—G 的焊条、铬钼钢焊条、低温钢焊条其力学功能试板热处理标准与

压力容器用钢材焊后热处理标准相差甚远。GB/T 5113中焊条力学功能试板热处理标准根本

上是按焊条强度等级来考虑的。进步热处理温度、延长热处理时刻都会下降焊缝金属的抗拉

强度,同一类型焊条或许用于多种钢材、多种制作工艺的焊件,焊条国家标准中焊缝金属抗

拉强度名义值应习惯各种工艺状况,如某焊件经屡次焊后热处理,要求焊缝金属抗拉强度仍

不低于标准规则值。

结合我国合金系统特色研发的15MnVR、15MnVNR、07MnCrMoVR 钢,为避免碳化钒分出,

焊后热处理温度都规则低于600C,低温钢焊后热处理温度规则较低。

工艺人员、规划人员应当综合考虑焊条力学功能热处理标准、焊件制作工艺特色(首要

是焊后热处理、焊接返修)和钢材特色,选用相应的焊材。对带“G”焊条加上“规则出焊缝

金属夏比 v型缺口冲击吸收功”,对铬钼钢焊条、焊接低温钢的镍钢焊条,进步了焊缝金属

夏比 V 型缺口冲击功检验目标,以便与钢板要求相习惯。