㈠ 容规》对压力容器焊接接头检测方法的选择是如何要求的
异种钢焊接接头是指碳钢或低合金钢与不锈钢之间的焊接接头。
如碳钢或低合金钢与不锈钢之间的焊接接头。
碳素钢和低合金钢之间的焊接不属于异种钢焊接。
㈡ 什么叫异种钢焊接
异种钢焊接:
通俗的来讲,即不同种材质的钢材通过焊接方法熔融在一起的过程成为异种钢焊接。
例如:奥氏体钢和非奥氏体钢的焊接;珠光体钢和马氏体钢的焊接;珠光体钢和贝氏体刚的焊接等等.
一,焊接接头的特点
异种钢焊接接头和同种钢焊接接头有本质差异,主要是熔敷金属与两侧焊接热影响区和母材存在的不均匀性,主要有:
1.化学成分不均匀。这是因为在焊接加热过程中,两侧母材的熔化量,熔敷金属和母材熔化区的成分因“稀释”作用会发生变化。接头区的成分不均匀程度不仅取决于母材、填充金属各自的原始成分,也受焊接工艺的影响,易采用小电流、浅熔深。
2.组织的不均匀性。在焊接热循环的影响下,接头内的各区域组织是不同的,而且在个别区域内还会出现复杂的组织结构。
熔合比(稀释率)θ-在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。用实验测得的。
θ=A/A+B=A1+A2/A1+A2+B
θ取决于焊接方法、规范、接头形式、坡口角度、药皮(焊剂)的性质以及焊条(焊丝)
的倾角等因素
3.性能的不均匀性。由于组织、成分的变化,代来了性能上的不同,各种变化会呈倍数关系变化,特别是焊缝两侧的热影响区冲击值变化更大,同样高温性能如持久强度、蠕变强度变化也很大。
4.应力场分布不均匀。由于组织、成分的不同,接头的热膨胀系数和导热系数也不同,热膨胀系数不同引起塑性区域不同,残余应力不同;导热系数不同会引起热应力不同。在组织应力和热应力的共同作用下发生叠加后会产生应力峰值,导致接头发生断裂。 总之,对于异种钢焊接接头,其成分、组织、性能和应力场的不均匀是主要特点。
二,异种钢焊缝金属的成分、组织的控制
1.焊缝成分与舍夫勒组织图的关系。异种钢焊接时由于选择的焊材与母材不同,要推算焊缝金属的成分、组织及性能。舍夫勒组织图就有这个功能。
奥氏体形成元素的镍当量计算公式:
Nieq=wNi+30wC+0.5wMn 铁素体形成元素的铬当量计算公式:
Creq=wCr+wMo+1.5wSi+0.5wNb
也可以由母材、填充金属的成分和稀释率求出焊缝金属的成分。
2.影响稀释率的因素。
2.1预热的影响.预热温度高,稀释率大,因为熔深增加了;反之就小。要适中。
2.2焊接参数.电流大,稀释率大;焊接速度小,稀释率小。由于母材熔化的单位面积的
大小的影响。
2.3焊接方法.
2.4接头形式.坡口大,稀释率小;坡口窄,稀释率变化不大。
不同焊接方法焊接异种金属的特点(优缺点):
1.熔化焊:总有部分母材熔入焊缝引起稀释,使接头各区域组织状态不同.通过调整工艺可
以控制高温的停留时间和减少熔深降低稀释率。
2.压力焊:接热温度不高或不加热,减轻或避免热循环对母材金属性能的不利影响,防止
产生脆性的金属间化合物,不存在稀释率引起的接头性能问题。压力焊设备目前还不普及,限制了应用范围。
3.其他方法:母材不发生熔化和结晶过程,对接头影响不大。在重要设备中使用的较少。
㈢ 异种钢焊接的工艺原则是什么
异种钢焊缝与母材的化学成分、金相组织、物理性能及力学性能都有较大的差别,因此异种钢焊接要比同种钢复杂得多。焊扫时必须采取一定的恃殊工艺措施才能获得满意的焊接接头。考虑异种钢焊按工艺时必须根据这些特定的条件来确定焊接方法、焊接材料、工艺参数以及其他的措施。
㈣ 异种钢焊接接头有哪些特点
异种金属材料焊接接头和同种金属材料焊接接头的本质差异和特点,在于熔敷金属两侧焊接热影响区和母材有如下诸方面的不均匀性。化学成分的不均匀性异种金属焊接时,由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有明显的差别。
㈤ 高手,有《不锈钢焊接工艺》吗
奥氏体不锈钢与铁素体钢
随着机组参数的增大 ,对电站锅炉钢材使用
的要求越来越高 ,由碳素钢到珠光体 、贝氏体 、马 氏体耐热钢及至耐温可达 700 ℃的奥氏体不锈 钢 。由于奥氏体不锈钢具有优良的高温抗氧化 性及热稳定性强 ,因此被广泛应用于发电机组锅
炉受热面管子的高温部分 。目前 , 我国 200 MW 以上电站锅炉的过热器和再热器 , 其高温段部 分选用了奥氏体不锈钢 ,如 SA213 —TP304 H (1Cr1
9Ni9 ) 、 SA213 —TP347 H ( 1Cr19Ni11Nb ) 和
1Cr18Ni9Ti 等 , 而 低 温 段 则 选 用 12Cr1MoV 、
12Cr2MoWVTiB ( G102) 和 T91 等铁素体耐热钢 ( 这 里的铁素体耐热钢是指除奥氏体钢以外的其它 耐热钢的总称) , 根据发电机组各个部位工作温 度不同 , 相应使用不同化学成分和金属组织材 料 ,既可保证其使用寿命 ,也可降低造价 。当然 ,
在钢材的使用中不可避免地存在各种类型异种 钢焊接问题 。
异种钢焊接是指不同化学成分或组织的两 种钢的对接 ,异种钢焊接接头的特点是其化学成
分 、金属组织和机械性能呈不均匀性 , 线膨胀系
数相差较大 ,使异种接头在使用中产生附加热应 力 ,对焊接材料 、焊接规范以及运行的可靠性都 有显著的影响 。下面以奥氏体不锈钢 ( SA213 — TP347 H) 与铁素体耐热钢焊接为例 , 分析其焊接
性 。
1 SA213 —TP347 钢的焊接性能
SA213 —TP347 H 钢是奥氏体不锈耐热钢 , 属 于 18- 8 型 铬 镍 奥 氏 体 不 锈 钢 , 相 当 于 我 国 的
1Cr19Ni11NB ,奥氏体不锈耐热钢是根据 Fe- Cr- Ni 三元平衡图 ,当 Cr 含量大于或等于 18 % ,Ni 含量 大于或等于 8 %时 ,室温下可获得单相奥氏体的 原理而发展起来的 。由于此类钢组织为单相奥 氏体 ,因此焊后无淬硬倾向 。但其焊接时 , 容易
出现晶间腐蚀 、应力腐蚀开裂和焊接热裂纹 。奥 氏体不锈钢 SA213- TP347 H ,规格为 <42 ,壁厚 5 . 5 mm ,其主要化学成分和机械性能见表 1 。
表 1TP347H 化学成分和机械性能
化学成分Π%
C Mn Si P S Cr Ni Nb + Ta
0 . 065 1. 03 0. 69 0 . 22 0 . 015 18. 30 9 . 85 0 . 67
机械性能
sΠMPa bΠMPa δΠ%
220 550 ≥
1. 1 晶间腐蚀
晶间腐蚀主要包括焊缝晶间腐蚀、热影响区
( HAZ) 敏化腐蚀和焊趾处刀状腐蚀 。无论哪种晶 间腐蚀 , 均是由于在奥氏体晶粒周界首先发生 C 的集聚 ,而后 C 与 Cr 结合形成 Cr 23 C6 或碳的铬 化物 ,使晶间发生贫 C 造成的 。此外 ,单相奥氏体 焊缝金属呈发达的柱状晶 ,经敏化温度 ( 450~850
℃) 后 ,出现的贫 Cr 层可以贯穿晶粒之间而构成腐 蚀介质集中的腐蚀通道 ,使不锈钢的耐蚀性下降 。
避免晶间腐蚀应主要从以下两个方面入手 :
a . 降低母材或焊材的含碳量 ,采用超低碳 、低 碳奥氏体钢和焊材 ; 在焊材或母材中加入一些稳 定 C 元素的合金元素 ,如 Ti 或 Nb 。
b. 从焊接冶金方面考虑 , 应打散奥氏体焊缝 金属中的柱状晶 ,形成双相组织 。
1. 2 应力腐蚀开裂
由于奥氏体钢的导热性差 、热膨胀系数大引 起的高残余应力是造成奥氏体钢应力腐蚀开裂的 主要原因 ,焊接残余应力的存在 ,加快了腐蚀的速 度 ,为此 ,在焊接时应尽量降低残余应力 。
1. 3 焊接热裂纹
Cr —Ni 奥氏体不锈钢焊接时 , 有较大的热裂 纹倾向 ,主要与以下因素有关 :
a . 奥氏体钢的导热系数小和线膨胀系数大 ,
焊缝金属凝固过程中存在较大拉应力是产生凝固 裂纹的必要条件 。
b. 奥氏体易形成方向性很强的柱状晶焊缝组织 ,有利于有害杂质的偏析 ,促使形成晶间液态间
层 ,产生焊缝凝固裂纹 。
c . 奥氏体钢及其焊缝的合金组成较复杂 , 相 互化合易形成低熔点共晶体 , 形成有害的液态间 层 。防止奥氏体不锈钢焊缝产生热裂纹主要措施
是选择合适的焊接材料 ,调整合金成分 ,使焊缝具 有奥氏体和铁素体的双相组织 , 并限制焊接材料 中的杂质元素和碳的含量 。
2 奥氏体不锈钢及铁素体钢焊接性 能分析
奥氏体与铁素体类钢的焊接 , 关键是焊接材 料与两侧钢材各种性能的匹配问题 。要获得可靠 的异种金属接头 , 焊接材料就应满足以下若干条 件 :a . 防止焊接缺陷 。焊接材料必须有能力承受 两种母材的稀释而不形成对裂纹敏感的组织或其 他缺陷 ; b. 物理性能 。焊缝金属的物理性能应该 与两种母材性能相匹配 , 其中热膨胀问题是非常 重要的 。为了使运行的热应力降到最小程度 , 焊 接材料的热膨胀系数应介于两种母材之间 ; c . 组 织稳定性 。焊缝金属必须在所有使用温度下保持 组织的稳定性 , 尽量不发生碳扩散以及产生有害 碳化物相 ; d. 抗腐蚀性 。焊缝金属的抗腐蚀能力应高于其中一侧母材 ,以防止焊缝被优先腐蚀 。
在 20 世纪 50 年代中期 ,国外研究发现 ,将异 种钢焊缝的填充金属采用 lnconel 82 焊丝和 lnconel
182 焊条 ,其化学成分如表 2 所示 。
表 2 Inconel82 焊丝和 Inconel182 焊条的化学成分 单位 : %
焊接材料
Ni Cr
Fe
Nb
Mn
Ti
Si
C
Cu
S
P
Inconel 82
67 . 0 18 . 0~22 . 0
3 . 0
2 . 0~3 . 0
2 . 5~3 . 5
0 . 75
0. 5
0 . 1
0 . 5
0. 015
0 . 03
Inconel 182
59 . 0 13 . 0~17 . 0
10 . 0
1 . 0~2 . 5
5 . 0~9 . 0
1 . 0
1. 0
0 . 1
0 . 5
0. 015
0 . 03
这种因科 (lnconel) 镍基焊接材料能与焊缝两
侧的奥氏体不锈钢和铁素体钢在热膨胀特征上更 接近 , 镍基填充金属在 20 ~600 ℃膨胀系数为
5 . 49 ×10 - 8 K- 1 ,介于奥氏体不锈钢 ( TP347 H 在 20
~600 ℃为 6 . 77 ×10 - 8 K- 1 和铁素体 ( T91 在 20~
600 ℃为 4 . 61 ×10 - 8 K- 1 , G102 在 20~500 ℃为 4 .
94 ×10 - 8 K- 1 ,12Cr1MOV 在 20 ~580 ℃为 5 . 37 ×
10 - 8 K- 1 之间 ,因此膨胀系数匹配较好 , 在界面上 的热循环应力也较低 ; 同时由于高含量的镍减少 了碳从铁素体钢一侧渗入焊缝 ,防止碳扩散出现 脱碳层 。实践证明 , 镍基填充金属的寿命大大超 过其它类型的填充金属焊缝 。据国外资料统计 :
镍基填充金属焊缝开始破坏的平均时间为 10
000h ,因此采用镍基填充材料确实是目前异种钢 比较好的选择 。
3 焊接工艺性的分析
奥氏体与铁素体的焊接可采用手工电弧焊 、 氩弧焊 、埋弧焊 、脉冲氩弧焊等方法进行 。选择原则是优先选择能在保证焊接质量的情况下 ,输入 较小的线能量的焊接方法 。焊接线能量在保证焊 接质量的前提下应尽可能降低 ,因为奥氏体的柱 状晶具有明显的方向性 ,晶界有利于杂质的偏析 和缺陷的聚集 ,同时奥氏体的线膨胀系数大 ,冷
㈥ GB150-2011《压力容器》10.4款的规定:异种刚焊接接头需按图样规定的方法,对其表面进行磁粉或渗透检测。
异种钢焊接接头是指碳钢或低合金钢与不锈钢之间的焊接接头。
如碳钢或低合金钢与不锈钢之间的焊接接头。
碳素钢和低合金钢之间的焊接不属于异种钢焊接。
㈦ 异种金属的焊接主要包括哪三种情况
所谓异种金属的焊接,是指各种物理常数和金属组织等性质各不相同的母材金属之间的焊接。异种金属的焊接主要包括三种情况:异种钢焊接(如奥氏体钢与珠光体耐热钢的焊接);异种有色金属焊接(如铜与铝、铝与钛的焊接):钢与有色金属焊接(如钢与铜、钢与铝的焊接)。从接头形式角度来看,也有三种情况:两种不同金属母材的接头(如铜与钢的接头);母材金属相同而采用不同的焊缝金属的接头(如采用奥氏体钢焊接材料,焊接中碳调质钢的接头);复合金属板的接头(如奥氏体不锈复合钢板的接头)。
㈧ 有时候在焊接的时候会遇见异种钢焊接,那么什么是异种钢焊接呢怎么操作
不一样的钢材进行焊接,通俗一点如不锈钢和铁焊接在一起,铁和铜焊接在一起.A3钢和45号钢焊接等.就两种要焊在一起的钢材的材质是不一样的. 叫异种钢的焊接.操作与焊条焊差不多的手法就是在焊接材料的选择,预热 电流 等工艺参数上要选择恰当 ,所用的焊接材料不太一样
㈨ 什么算异种金属焊接,不同钢材的,如SA508-3和SA533-B算异种金属焊接吗
SA508-3钢是超低碳不锈钢SA533-B属于低合金钢属于异种金属焊接!
㈩ 什么是异种钢
就是不一样的钢材(材质不一样)
不一样的钢材进行焊接,通俗一点如不锈钢和铁焊接在一起,铁和铜焊接在一起.A3钢和45号钢焊接等.就两种要焊在一起的钢材的材质是不一样的. 叫异种钢的焊接.