① Q235是珠光体钢吗Q235与不锈钢304焊接参考什么标准
235碳钢(珠光体钢)与不锈钢SUS304(奥氏体钢——0Cr18Ni9)可以焊接。不过,焊接时除了注意金属本身物理、化学性能对焊接性带来的影响外,还应注意两种金属成分与组织上的差异对接头性能的影响。
两种母材自身的问题:
珠光体钢:冷裂纹、脆化等
奥氏体钢:热裂纹等
特殊问题:
(1)母材对焊缝的稀释,引起焊缝组织与性能的变化
珠光体钢母材的溶入,将稀释填充金属,引起其成分与组织的变化。
(2)形成凝固过渡层
在靠近珠光体钢一侧熔合线的焊缝金属中,会形成一层与内部焊缝金属成分不同的过渡层。过渡层中的高硬度马氏体组织会使脆性增加,塑性显著降低,形成低塑性带,从而降低了焊接结构的可靠性。
(3)形成碳迁移过渡层
在焊接或焊后加热(热处理或高温运行)时,碳从珠光体母材通过熔合区向焊缝扩散,在靠近熔合区的珠光体母材上形成一个软化的脱碳层,而在靠近熔合区的奥氏体焊缝中形成硬度较高的增碳层。
(4)接头应力状态复杂
局部加热引起的热应力、两种钢的热膨胀系数不同引起的残余应力(热处理无法消除此应力)。
焊接材料:焊条型号—— E310-16 或 E310-15
焊接工艺要求:
1、焊接方法
用熔合比小的焊接方法,降低母材的稀释作用。带极堆焊、非熔化极气体保护焊,焊条电弧焊均可。
2、焊接参数
小直径焊条或焊丝,小电流、大电压、快速焊。
3、堆焊过渡层
焊接厚大焊件时,可在珠光体钢的坡口表面堆焊过渡层,过渡层用高铬镍奥氏体焊条或镍及镍合金电焊条(如Ni307)。过渡层厚度一般为6~9mm。
4、焊接接头一般不焊后热处理。
② 珠光体钢焊接材料如何选用
珠光体钢焊接一般遵循如下原则选择焊接材料:
(1)能克服珠光体钢对焊缝金属稀释作用带来的不利影响。
(2)抑制碳化物形成元素的不利影响,保证接头使用性能,包括力学性能和综合性能。
(3)焊接接头不产生冷、热裂纹。
(4)良好的工艺性能和较高的生产效率,尽可能降低成本。根据焊接接头的预期使用条件,在考虑稀释对焊缝金属成分的影响后,选用合适的填充金属。
中温作业,即使使用温度低于427℃时,一般不采用奥氏体不锈钢填充金属,而用Ni-Cr-Fe填充金属。多道焊时,根据各焊道的变化,可采用多种填充金属。Q235钢用于奥氏体不锈钢焊接的焊接材料。
采用不锈钢填充金属时,为使珠光体侧焊缝金属中产生奥氏体加铁素体组织,并减小熔合区,焊缝塑性降低,可在珠光体钢坡口面先用含镍量高的奥氏体焊条堆焊,然后加工,再用含镍量低的奥氏体焊条焊接接头,用于371℃以上条件的珠光体钢与奥氏体钢异种接头,通常采用镍合金作填充金属。这类填充金属用于在温度周期变化中工作的过渡接头,有下列的优点:能容许多种母材稀释而不产生对裂纹敏感的组织;对碳的溶解度低,可减少碳从低合金钢迁移到裂缝内部。当选用的镍合金填充金属(如ERNiCr-3)的线膨胀系数接近于低合金钢(如2。25Cr-1Mo)母材时,焊缝界面处产生的应力比用奥氏体不锈钢填充金属时小得多,同时界面处的金属具有足够的抗氧化能力和高的蠕变断裂强度,可以保证使用中适宜的接头等强性。
③ 珠光体钢与奥氏体钢焊接时,从焊接性角度分析应注意哪几个问题,为什么
属于异种钢焊接,注意控制两者的化学成分的稀释率,熔合比,和两者选择一种的预热(应选珠光体)。焊后热处理,保温。防止冷裂纹倾问
④ 珠光体刚焊接接头组织性能是什么
珠光体刚焊接接头组织性能:
珠光体钢焊接接头分为焊缝区、熔合区和热影响区三个主要特征区。采用奥氏体钢焊条时,焊缝组织为奥氏体加少量的骨架状铁素体。熔合区为针状组织和不易被腐蚀出来的“白亮”带;靠近熔合区为具有粗大组织的热影响区。显微硬度测试表明:熔合区为一个高硬度区。
珠光体钢焊缝金属的稀释程度受焊接方法、接头形式、焊接工艺参数(焊接电流、焊接速度)、预热温度、焊工操作技术等因素影响。由于稀释、电弧对流和机械搅拌等作用,焊缝金属是奥氏体钢焊条与珠光体母材的均匀混合区。不同的坡口形式和焊接工艺,母材对填充金属的稀释程度也不一样。
焊接金属的化学成分可以根据填充金属、母材成分和熔合比来计算。焊缝组织可以根据舍夫勒焊缝组织图预测。实际上,焊缝中间部位与焊缝边缘的化学成分有很大的差别,熔池边缘靠近固态母材处,液态金属的温度较低、流动性差,液态停留时间较短,受到机械搅拌作用比较弱,是一个滞留层。该处熔化的母材与填充金属不能充分地混合,而且越靠近熔合区,母材成分所占比例越大。
珠光体钢焊缝中Cr、Ni元素向熔化的母材中扩散,以及母材中碳元素由于受Cr的亲和作用向焊缝中扩散,最终形成一个合金元素浓度梯度。
20号钢与Cr25Ni20(A402)熔合区附近,合金元素的成分分布。因焊缝中的Cr、Ni含量较高,达到了Schaffler焊缝组织图中单相奥氏体要求的含量,使得奥氏体组织融合过渡区中的Cr、Ni不足以形成单相奥氏体,快速冷却时可能形成脆性马氏体组织。
Cr5Mo钢与Cr25-Ni13(A302)熔合区附近合金元素的成分分布。这种合金元素浓度的变化必然引起组织变化,形成一个称为熔合区的过渡区。该过渡区虽然很窄,但对焊接接头的力学性能有重要影响。
奥氏体焊缝与低碳钢焊接熔合区两侧在焊态及经过高温加热处理后C、Cr元素的电子探针分子结果。显然,经过6000℃×100h高温加热处理后,在焊接熔合区靠近焊缝金属一侧的碳含量显著增加,使熔合区附近的组织性能发生明显变化,尤其是冲击性降低。
Cr是强碳化物形成元素,碳原子沿着激活能较低的晶体边缘由焊缝扩散迁移到熔合区后,有C元素形成稳定的碳化合物Cr23C6。由于熔合区的碳化物溶解和随后向焊缝空隙扩散进行的较慢,从而形成明显的脱碳层。提高焊缝中的铬含量或铁素体化元素的含量将促使脱碳层的宽度增加。
Ni是奥氏体化元素,会增大碳的活度系数,降低碳化物的化学稳定性,并消弱碳化物形成元素对碳的结合能力。熔合过渡区的宽度主要受焊接工艺和填充金属中化学成分的影响,如采用大电流和高Ni含量的焊条就能够减小熔合区的宽度,特别是马氏体层的宽度。
珠光体钢的异质接头在425℃以下工作时,采用25-13型填充金属焊接的接头性能良好;在425℃以上工作时,熔合区靠近珠光体易侧产生脆性带,导致接头沿熔合线断裂,所以当珠光体钢与奥氏体钢的异质接头在425℃以上或在温度、压力变化较大的环境下工作时,要采用镍含量大于25%的填充金属(如A507),甚至采用纯Ni基填充金属,将熔合区的低塑性带的宽度降低至最小,保证接头的强度和耐蚀性能。
⑤ 珠光体钢和马氏体钢焊接时的主要问题有哪些
珠光体钢和马氏体钢焊接时需要做预热处理,焊接后保温,选用抗裂性能好的焊接材料比如WEWELDING600的电焊条或者这WEWELDING600TIG的氩弧焊丝焊接,如果是氩弧焊接气体保护要好。
⑥ 珠光体耐热钢的焊接特点
珠光体耐热钢焊接特点及工艺要点 (1)焊接特点属于低合金钢,主要合金元素是铬、钼,还含有少量钨、钒、铌等元素,加热后在空气中冷却具有明显的淬硬倾向,焊接时在焊缝及热影响区易产生硬脆的马氏体组织,这不仅影响焊接接头的力学性能,还会产生很大的内应力,常导致焊缝和热影响区出现冷裂纹。硬化倾向还与下列因素有关:钢中碳、铬含量,构件厚度、刚性及焊件拘束度等。焊接时预热是防止冷裂纹的有效措施,焊件未预热或预热温度太低,工件冷却速度加快都会加重焊缝及热影响区硬化。(2)工艺要点及焊料选择① 焊接过程中,应保持焊件温度不低于预热温度(包括多层焊时的层间温度)。焊接过程中尽量避免中断,不得已中断时,应保证焊件缓慢冷却,重新施焊前仍需预热。② 焊件厚度较大时,可采用短道焊,使被焊的这一段焊缝在较短时间内重复加热,目的是为了使焊缝及热影响区缓慢冷却。③ 焊缝正面的余高不宜太高。④ 保持在自由状态下焊接。由于铬钼耐热钢裂纹倾向比较大,故在焊接时应严格遵守焊接程序,收缩量大的焊缝先焊,尽量减少拘束度。⑤ 焊后缓冷。焊后缓冷是必须遵守原则,一般是焊后立即用石板布等保温材料覆盖在焊缝及近缝区,覆盖务必严实,确保缓冷。⑥ 焊后热处理,防止延迟裂纹,消除应力,改善组织。对于厚壁容器及管道,焊后常进行高温回火。⑦ 焊条选择,摘自钢制压力容器焊接规程JB/T 4709-92、工业金属管道施工规范GB 50236-1997.
⑦ 急,15CrMo珠光体耐热钢的焊接性。一天内正确回答有加分
高温下具有足够的强度和抗氧化性的钢叫耐热钢。珠光体耐热钢是以铬、钼为主要合金元素的低合金钢。它具有高温强度和高温抗氧化性的特性。
珠光体耐热钢的焊接性:由于珠光体耐热钢中的主要元素是碳,并含有一定数量的铬和钼,还有的含有钒、钨、硅、钛、硼等元素,这些合金元素的存在会使焊缝和热影响区具有淬硬倾向,焊后在空气中冷却时易产生硬而脆的马氏体,不仅影响焊接接头的力学性能,而且会产生很大的内应力,再加上较高的扩散氢浓度,使焊缝和热影响区有冷裂倾向。另外,由于珠光体耐热钢含有钒、铌、钛、钼、铬等强碳化物形成元素,而且通常是在高温下使用,因此具有再热裂纹产生的问题。
15CrMo珠光体耐热钢的焊接:焊条电弧焊时选择E5515-B2(R307)焊条;TIG焊时选择R31焊丝。
焊接工艺措施:
1、焊条应严格烘焙 焊条使用前烘干温度为350度,保温1.5h。烘培时不要急热和急冷,以免药皮开裂,使用时把焊条放置在保温桶内,随用随取。
2、严格控制预热温度 焊前预热的主要作用是减缓焊接接头的冷却速度,降低接头的淬硬倾向,减少焊缝金属中扩散氢含量。焊前预热是防止冷裂纹的有效措施之一。预热温度为焊前预热至150~300度,加热的范围为坡口两侧100mm。
3、焊接工艺参数的控制 焊接时应严格控制工艺参数,不允许超出规定范围。焊接时最小热输入不允许小于20KJ/cm,否则应提高预热温度来进行补偿以防止冷却速度过快。
4、焊后热处理 焊后热处理能消除焊接残余应力,改善焊缝组织和性能,并能降低接头的含氢量,是防止延迟裂纹的主要措施之一。对于厚壁容器和管道,焊后常进行高温回火,即将焊件加热至650~700度,保温一定时间,然后在静止空气中冷却。对于大型的焊接结构,一般要进行消除应力退火,即将焊件加热至500~650度,经保温后缓慢冷却。
⑧ 珠光体钢焊接工艺及焊后热处理怎么办
珠光体钢焊接工艺及焊后热处理:
焊接珠光体钢在异种接头时,为了降低熔合比,减少焊缝金属被稀释,应采用大坡口、小电流、快速、多层焊等工艺。由于膨胀系数不同,借助适当的系统设计和接头布置可改变应力分布,长焊缝应分段跳焊。
异种奥氏体钢焊接接头热处理工艺的选择取决于钢材的牌号、构件的形状和工作条件。不需要消除焊接应力和在中等温度条件下工作的一般耐热钢焊接时,可以不进行焊后热处理。对于制造要求和使用条件中规定要消除焊接应力的构件,则在800~850℃下作稳定化处理就足够了。对于在高温下工作的构件来说,焊接构件最好在1100~1150℃下做奥氏体化处理。但如果要求抗晶间腐蚀时,奥氏体化处理温度就不要超过1050℃。如果焊接接头中使用了弥散强化的奥氏体钢,则焊后必须进行热处理来恢复近缝区的性能,此时,热处理工艺的选择,通常按弥散强化钢的要求进行。
珠光体钢的焊条、预热及焊后热处理,如果被焊异种钢中有淬硬性倾向大的钢,就得进行适当的预热。淬硬性倾向大的珠光体钢与奥氏体钢异种接头还需焊后热处理,以防出现淬硬组织,降低焊接残余应力和防止出现冷裂纹,由于上述焊接接头在熔合区产生脆化和扩散层,尤其在焊接大厚度刚性构件时,焊件在回火处理或以后使用的过程中可能出现熔合区脆断。为此,可用高镍焊条先在珠光体钢坡口面堆焊,然后在焊接。由于珠光体钢与奥氏体钢膨胀系数不同,焊后在接头处产生很大的残余应力,可借助适当的系统设计和接头布置减小作用于接头的外载荷,需要时可以增加过渡层。