1. 馬氏體高合金耐熱(re)鋼焊接材料


   馬氏體耐(nai)熱(re)鋼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(ya)弧(hu)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)金耐熱鋼焊條和焊絲的典型化學成分


8.jpg

9.jpg


2. 鐵素體高(gao)合金耐(nai)熱(re)鋼焊接材料


   高鉻(ge)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)耐(nai)熱鋼通常多(duo)采用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)和(he)鎢極氬(ya)弧焊(han)(han)。高鉻(ge)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)耐(nai)熱鋼的(de)焊(han)(han)接填充(chong)金(jin)屬(shu)(shu)基(ji)(ji)本有三類:①. 合(he)金(jin)成分基(ji)(ji)本與母(mu)材(cai)匹配的(de)高鉻(ge)鋼填充(chong)材(cai)料;②. 奧氏體(ti)(ti)(ti)鉻(ge)鎳(nie)高合(he)金(jin)鋼;③. 鎳(nie)基(ji)(ji)合(he)金(jin)。對于在高溫下長期(qi)運行的(de)焊(han)(han)件,不推薦采用(yong)奧氏體(ti)(ti)(ti)鋼填充(chong)金(jin)屬(shu)(shu)。而鎳(nie)基(ji)(ji)合(he)金(jin)由于價格昂貴,只(zhi)有在特(te)殊的(de)場合(he)下才采用(yong)。列入我(wo)國國家標準(zhun)(GB/T983-1995)的(de)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)耐(nai)熱鋼焊(han)(han)條(tiao)只(zhi)有兩種,即(ji)E430-16(G302)和(he)E430-15(G307),適用(yong)于17%以下的(de)各種高鉻(ge)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)耐(nai)熱鋼。


   由于在(zai)鐵(tie)素體(ti)耐熱(re)鋼中(zhong)常見的鐵(tie)素體(ti)形成(cheng)元素鋁鈦難(nan)以通過電弧(hu)(hu)過渡(du)到焊縫金屬,故迄今為止尚未(wei)研制出與這(zhe)些鐵(tie)素體(ti)耐熱(re)鋼成(cheng)分完全匹配的焊條(tiao)。為克服(fu)這(zhe)一(yi)難(nan)題,可采用(yong)鎢極氬弧(hu)(hu)焊或等(deng)離子(zi)弧(hu)(hu)焊。在(zai)惰性氣體(ti)Ar的保護(hu)下,焊絲中(zhong)的Al、Ti和Nb等(deng)元素不發(fa)生燒損而(er)大部(bu)分過渡(du)到焊縫金屬中(zhong)。高(gao)鉻鐵(tie)素體(ti)耐熱(re)鋼焊絲推薦采用(yong)美國(guo)AWSA5.9/A5.9M:2006焊絲標(biao)準中(zhong)規定的三種高(gao)鉻合金鋼焊絲。這(zhe)些焊絲的牌號和標(biao)準化學成(cheng)分列于表2-10。


10.jpg


3. 奧氏(shi)體高合金耐(nai)熱鋼焊接材料(liao)


   奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)耐熱(re)鋼焊(han)(han)(han)接填充材料的(de)(de)選(xuan)擇首先要(yao)(yao)保證焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)致密性(xing),無(wu)裂(lie)紋和氣孔等(deng)缺(que)陷。同時應(ying)使焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)熱(re)強(qiang)性(xing)基本與母(mu)材等(deng)強(qiang)。這(zhe)就要(yao)(yao)求其合(he)金(jin)成分大致與母(mu)材成分匹配。其次應(ying)考(kao)慮焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬內鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)量的(de)(de)控(kong)制,對于長(chang)期在高(gao)溫下運行的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼焊(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬內鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積分數不應(ying)超過5%。為提高(gao)全奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)抗裂(lie)性(xing),選(xuan)用(yong)錳(meng)達6%~8%的(de)(de)焊(han)(han)(han)接填充材料是一(yi)種行之有效(xiao)的(de)(de)解決(jue)辦(ban)法。表2-11列出我(wo)國常用(yong)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)耐熱(re)鋼焊(han)(han)(han)條和焊(han)(han)(han)絲的(de)(de)標準型號和牌號以及所(suo)適用(yong)的(de)(de)母(mu)材牌號。



   一種(zhong)奧氏體(ti)(ti)耐熱鋼可采用幾種(zhong)焊條或(huo)(huo)焊絲來焊接,這主要(yao)取(qu)決于焊件的工作條件,即(ji)溫(wen)度、介質和運(yun)行時間。氣體(ti)(ti)保(bao)護焊和埋弧焊焊絲原則上應具有不(bu)同(tong)的合金成(cheng)(cheng)分(fen),因(yin)(yin)為在埋弧焊過程中(zhong),焊劑或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少對(dui)焊接熔池(chi)產生滲硅作用,合金成(cheng)(cheng)分(fen)鉻(ge)亦(yi)會有一定(ding)程度的燒(shao)損(sun)。而在惰性氣體(ti)(ti)保(bao)護焊時,因(yin)(yin)無任何冶金反(fan)應,焊絲中(zhong)的合金成(cheng)(cheng)分(fen)基本(ben)上不(bu)會燒(shao)損(sun)。某些對(dui)氧親和力特(te)別高的元素,如鈦(tai)、鋁(lv)等可能因(yin)(yin)保(bao)護氣氛混人微量氧氣而產生微量的燒(shao)損(sun)。因(yin)(yin)此惰性氣體(ti)(ti)保(bao)護焊焊絲的合金成(cheng)(cheng)分(fen)基本(ben)上與母材成(cheng)(cheng)分(fen)相同(tong)。


4. 彌散(san)硬(ying)化耐(nai)熱鋼焊接材料


   彌(mi)散(san)硬(ying)化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)可以采用(yong)(yong)任何(he)一種能用(yong)(yong)于(yu)奧氏(shi)體耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)的焊(han)接(jie)方(fang)法進行焊(han)接(jie)。因(yin)為(wei)至(zhi)今(jin)尚未研(yan)制出與母材強度完全匹(pi)配的彌(mi)散(san)硬(ying)化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)焊(han)條(tiao),比(bi)較適用(yong)(yong)的焊(han)接(jie)方(fang)法有:鎢極惰性氣體保護(hu)焊(han)、熔化極惰性氣體保護(hu)焊(han)和等離子弧焊(han)。埋弧焊(han)的熱(re)量輸入較高,彌(mi)散(san)硬(ying)化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)焊(han)絲(si)供應也有困(kun)難(nan),其應用(yong)(yong)范圍(wei)較窄(zhai)。


   彌散硬(ying)化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)焊(han)接時,如(ru)果要求(qiu)接頭達到與(yu)(yu)(yu)母材(cai)相等(deng)的高強(qiang)(qiang)度,則(ze)填(tian)充材(cai)料的合(he)金(jin)成分應與(yu)(yu)(yu)母材(cai)基(ji)本相同。對于(yu)彌散硬(ying)化奧(ao)氏(shi)體耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)(gang),由于(yu)存在焊(han)接裂紋問題,不強(qiang)(qiang)求(qiu)填(tian)充金(jin)屬成分與(yu)(yu)(yu)母材(cai)完全一致。在一般情況下,可以(yi)采用奧(ao)氏(shi)體耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)或鎳基(ji)合(he)金(jin)填(tian)充金(jin)屬。表2-12列出(chu)推(tui)薦用于(yu)彌散硬(ying)化耐(nai)(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)的焊(han)條(tiao)和焊(han)絲。


12.jpg