1. 馬氏體高合金耐熱(re)鋼(gang)焊接材(cai)料


   馬氏體耐熱(re)鋼(gang)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、氬弧焊填充焊絲和埋弧(hu)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高合金耐熱(re)鋼焊條和焊絲的典型化學成分


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2. 鐵素體高合金耐熱(re)鋼焊(han)接(jie)材料


   高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)通常多采用(yong)焊條電弧(hu)焊和鎢極(ji)氬弧(hu)焊。高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)的焊接填(tian)充金(jin)屬(shu)基(ji)本(ben)有三類(lei):①. 合金(jin)成(cheng)分基(ji)本(ben)與母材匹配的高(gao)鉻(ge)鋼(gang)填(tian)充材料;②. 奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)鎳(nie)高(gao)合金(jin)鋼(gang);③. 鎳(nie)基(ji)合金(jin)。對于(yu)在(zai)高(gao)溫下(xia)長期(qi)運行(xing)的焊件,不推(tui)薦采用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)填(tian)充金(jin)屬(shu)。而(er)鎳(nie)基(ji)合金(jin)由(you)于(yu)價格昂貴(gui),只有在(zai)特殊的場合下(xia)才采用(yong)。列入我國國家標準(GB/T983-1995)的鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)焊條只有兩種,即E430-16(G302)和E430-15(G307),適用(yong)于(yu)17%以下(xia)的各(ge)種高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)。


   由于在鐵素體(ti)耐熱(re)鋼中常見的(de)(de)(de)鐵素體(ti)形成元素鋁鈦(tai)難以通過電弧過渡到焊(han)縫(feng)金屬,故迄今為(wei)止尚(shang)未研制出(chu)與這(zhe)些鐵素體(ti)耐熱(re)鋼成分(fen)完(wan)全匹配的(de)(de)(de)焊(han)條。為(wei)克服這(zhe)一(yi)難題,可(ke)采(cai)用(yong)鎢極氬弧焊(han)或等離子弧焊(han)。在惰性氣體(ti)Ar的(de)(de)(de)保護下,焊(han)絲(si)中的(de)(de)(de)Al、Ti和(he)Nb等元素不發生燒損(sun)而大(da)部分(fen)過渡到焊(han)縫(feng)金屬中。高鉻鐵素體(ti)耐熱(re)鋼焊(han)絲(si)推薦采(cai)用(yong)美國AWSA5.9/A5.9M:2006焊(han)絲(si)標(biao)(biao)準中規定的(de)(de)(de)三種高鉻合金鋼焊(han)絲(si)。這(zhe)些焊(han)絲(si)的(de)(de)(de)牌(pai)號(hao)和(he)標(biao)(biao)準化學成分(fen)列于表2-10。


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3. 奧氏體高合(he)金耐熱(re)鋼(gang)焊接材料


   奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)耐熱鋼焊接填充材(cai)料(liao)的(de)(de)選擇首(shou)先要保證(zheng)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)致(zhi)密性,無裂紋和(he)氣孔等缺陷。同時應使焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)熱強(qiang)性基本與母(mu)(mu)材(cai)等強(qiang)。這就要求其合(he)金(jin)(jin)成分(fen)(fen)大致(zhi)與母(mu)(mu)材(cai)成分(fen)(fen)匹配。其次應考慮焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬內(nei)(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含量的(de)(de)控制,對于長期(qi)在高(gao)溫下運行的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼焊件,焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬內(nei)(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)體(ti)(ti)積分(fen)(fen)數不應超過5%。為提高(gao)全奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)焊縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)抗裂性,選用(yong)錳達6%~8%的(de)(de)焊接填充材(cai)料(liao)是(shi)一種行之(zhi)有效的(de)(de)解決辦法。表(biao)2-11列出(chu)我國常用(yong)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)耐熱鋼焊條和(he)焊絲的(de)(de)標準型號(hao)和(he)牌號(hao)以及所適用(yong)的(de)(de)母(mu)(mu)材(cai)牌號(hao)。



   一(yi)(yi)種(zhong)奧(ao)氏體(ti)(ti)耐熱鋼可采用幾種(zhong)焊(han)條(tiao)或(huo)(huo)焊(han)絲(si)來焊(han)接(jie),這主要取決于焊(han)件的工作條(tiao)件,即(ji)溫(wen)度(du)(du)、介(jie)質和運行(xing)時(shi)間。氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)和埋(mai)弧焊(han)焊(han)絲(si)原則(ze)上(shang)應具有(you)不(bu)同的合金(jin)成分(fen),因為在埋(mai)弧焊(han)過(guo)程中(zhong),焊(han)劑或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少對(dui)(dui)焊(han)接(jie)熔池產生滲硅作用,合金(jin)成分(fen)鉻亦會有(you)一(yi)(yi)定程度(du)(du)的燒損。而在惰(duo)性氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)時(shi),因無任何冶金(jin)反應,焊(han)絲(si)中(zhong)的合金(jin)成分(fen)基本上(shang)不(bu)會燒損。某些對(dui)(dui)氧親和力特(te)別(bie)高的元素,如鈦、鋁等可能因保(bao)護(hu)氣(qi)氛混人微(wei)量氧氣(qi)而產生微(wei)量的燒損。因此惰(duo)性氣(qi)體(ti)(ti)保(bao)護(hu)焊(han)焊(han)絲(si)的合金(jin)成分(fen)基本上(shang)與母材成分(fen)相同。


4. 彌散硬化(hua)耐熱(re)鋼焊接材料


   彌散(san)硬化(hua)耐熱(re)(re)鋼(gang)可以(yi)采用(yong)任何(he)一種能用(yong)于奧氏體耐熱(re)(re)鋼(gang)的焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)進行焊(han)(han)(han)接(jie)。因為至今(jin)尚(shang)未(wei)研制出與母(mu)材強度完全匹配的彌散(san)硬化(hua)耐熱(re)(re)鋼(gang)焊(han)(han)(han)條,比(bi)較(jiao)適用(yong)的焊(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)有:鎢極惰(duo)性氣體保護焊(han)(han)(han)、熔化(hua)極惰(duo)性氣體保護焊(han)(han)(han)和等離子(zi)弧焊(han)(han)(han)。埋弧焊(han)(han)(han)的熱(re)(re)量輸入較(jiao)高,彌散(san)硬化(hua)耐熱(re)(re)鋼(gang)焊(han)(han)(han)絲(si)供應(ying)(ying)也有困難,其應(ying)(ying)用(yong)范圍較(jiao)窄。


   彌散硬化耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)焊接時,如果要求接頭達到與(yu)母(mu)材相等的(de)高強度,則填充(chong)材料的(de)合金成分應與(yu)母(mu)材基本相同。對(dui)于(yu)彌散硬化奧氏體耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang),由于(yu)存在(zai)焊接裂紋問題,不強求填充(chong)金屬成分與(yu)母(mu)材完全一致。在(zai)一般情(qing)況下,可(ke)以采用奧氏體耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)或鎳基合金填充(chong)金屬。表2-12列出推薦(jian)用于(yu)彌散硬化耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)的(de)焊條和焊絲(si)。


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