1. 材料(liao)的性能(neng)及(ji)分(fen)析


  000Cr26Mo1鋼(gang)的化學(xue)成分見表5-11.


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  由于碳、氮的含量極低,提高了耐腐蝕性能,在醋酸、乳酸等有機酸,苛性堿液體中耐腐蝕尤為顯著,且具有較強的耐鹵離子應力腐蝕點蝕能力。


  000Cr26Mo1鋼(gang)的常溫力學性(xing)(xing)能和物理性(xing)(xing)能見表5-12和表5-13。


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  由表(biao)可知(zhi),這種鋼(gang)屈強比近于1,卻有比一般(ban)鐵(tie)素體鋼(gang)好(hao)的(de)(de)韌(ren)性(xing)和延長率。它(ta)具有一般(ban)低碳鋼(gang)的(de)(de)密度(du),表(biao)面可形(xing)成致(zhi)密的(de)(de)氧化(hua)膜(mo),具有較(jiao)好(hao)的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)。進行(xing)375~540℃的(de)(de)加熱(re)(re)試驗,加熱(re)(re)后(hou)有硬(ying)度(du)增高(gao)、韌(ren)性(xing)下降的(de)(de)現(xian)象,說明(ming)具有475℃脆性(xing)。熱(re)(re)處(chu)理(li)能(neng)使000Cr26Mo1鋼(gang)軟化(hua),但熱(re)(re)處(chu)理(li)溫度(du)不當(dang)時(shi),會(hui)發生韌(ren)性(xing)突變(bian)。進行(xing)704~954℃重復加熱(re)(re),仍存(cun)在脆性(xing),在低溫時(shi),特別是在-20℃時(shi),沖擊性(xing)能(neng)很差,有沖擊值急轉直下的(de)(de)現(xian)象。



2. 焊接性及工(gong)藝(yi)分析


  根據以上分析,000Cr26Mo1鋼焊接的主要問題是熱影響區脆化(熔合區和近熱區的晶粒粗化引起韌性下降,475℃脆化導致焊接裂紋傾向以及常溫沖擊韌性下降。為了取得可靠的焊接工藝,首先進行了各種接頭的焊接性試驗以及異種材料的焊接性試驗。


 試驗采用手工鎢極氬弧焊,并對焊縫采取400℃以上高溫區的全面保護、背面保護和背面不保護惰性氣體三種保護形式,同時進行觀察焊縫冷卻后的表面顏色變化情況。凡是保護良好的焊縫,表面呈銀白色或淡黃色;不加保護或由于操作不當引起的保護欠佳時,焊縫則呈藍色或黑色,其主要原因是焊縫金屬處于高溫時,能與空氣中氧、氮、氫強烈反應,這也是高溫時強度增高、塑性下降的主要因素。為了避免這種傾向的產生,焊接時采取高溫區的保護是非常必要的。


焊縫全保護(hu)時,正面(mian)的(de)保護(hu)裝置(zhi)是把一個附(fu)加(jia)的(de)通氣(qi)保護(hu)拖罩(zhao)固定在(zai)(zai)(zai)氬弧焊槍上,拖罩(zhao)在(zai)(zai)(zai)焊接過程中,隨著焊槍同時移動。這(zhe)樣,就把近400℃的(de)焊接高溫區全部保護(hu)在(zai)(zai)(zai)氬氣(qi)拖罩(zhao)范(fan)圍(wei)內,使焊縫在(zai)(zai)(zai)保護(hu)氣(qi)體(ti)中冷卻。焊縫背面(mian)保護(hu),則(ze)應根據工件的(de)結構形(xing)式和尺寸而制作(zuo)。


按(an)照上述(shu)方法保(bao)護焊(han)接的焊(han)縫,經試驗,均能得到較滿意的焊(han)接接頭。



3. 焊接工藝


①. 焊前準備


  a. 焊(han)絲(si)


  這種材料(liao)(liao)由沈(shen)陽(yang)金屬研究所(suo)提(ti)供與母(mu)材匹配的專用焊絲或直接從板料(liao)(liao)上切(qie)成(cheng)細條使用。其專用焊絲的化學(xue)成(cheng)分(fen)見表5-14.


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  b. 氬氣(qi)


   對氬氣(qi)(qi)純度要求>99.99%;氮氣(qi)(qi)≤0.001%;氧(yang)氣(qi)(qi)≤0.0015%;氫氣(qi)(qi)≤0.005%;相對濕度5%.


 C. 坡口的制(zhi)備及清(qing)理


  焊(han)(han)接坡(po)口要求采用(yong)機械加工制備。焊(han)(han)前對(dui)坡(po)口及(ji)焊(han)(han)絲進(jin)行認真清(qing)理(li),并用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)絲打磨,然(ran)后用(yong)丙酮擦洗,去除(chu)金(jin)屬(shu)粉塵和油污(wu)。


②. 焊(han)接


  將清理好的(de)(de)工(gong)件置(zhi)于(yu)有保護裝置(zhi)的(de)(de)平臺上,通(tong)入保護氣體后即可(ke)進行(xing)焊(han)(han)接。焊(han)(han)接采(cai)用硬規范、小電流(liu)、快焊(han)(han)速。拖(tuo)罩離工(gong)件的(de)(de)距(ju)離要(yao)保持在0.5~1mm,焊(han)(han)嘴(zui)與(yu)焊(han)(han)縫(feng)成110°夾角,填絲時注意焊(han)(han)絲不要(yao)拉動過長,高溫端(duan)應始置(zhi)于(yu)氬(ya)氣保護區以(yi)內,以(yi)免送絲時帶入空氣,影(ying)響保護效果。


  在施焊過程中,還應注意(yi)觀察焊縫冷卻后的(de)顏(yan)色變(bian)化,如(ru)發現有保護(hu)不(bu)良(liang)現象(xiang),應立即停止焊接,檢查保護(hu)裝(zhuang)置。


  各(ge)種焊接(jie)接(jie)頭的施焊工藝參數見表5-15.


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注(zhu):板(ban)條(tiao)為工業純鎳板(ban)料(liao)剪切(qie)的3mmx3mm板(ban)條(tiao)。



4. 焊接質量(liang)檢驗要求


 ①. 外(wai)觀


 焊縫外(wai)觀不允許有(you)咬邊、未焊透、未熔合、弧坑、焊瘤等缺陷(xian)。焊縫表(biao)面應呈銀(yin)白色或淡黃色,且有(you)金屬光澤。


 ②. 無損檢驗(yan)


 焊縫表面進行著(zhu)色探傷,不允許存在0.4mm以(yi)上的缺陷以(yi)及細小裂紋(wen);焊縫進行X射線探傷,底片(pian)不低于I級為合格。


③. 產品試(shi)板力學性能(neng)試(shi)驗以(yi)及金相試(shi)驗


  抗拉(la)強度(du)不小于560MPa;母材組織為鐵(tie)素體(ti),晶(jing)粒(li)上分布有碳化(hua)物(wu),晶(jing)粒(li)度(du)3~4級,硬度(du)HV=162;焊縫組織為鐵(tie)素體(ti)加少量(liang)碳化(hua)物(wu),晶(jing)粒(li)度(du)1~2,熔(rong)合(he)線HV=175.


④. 腐蝕


  接頭作腐(fu)蝕(shi)試(shi)驗,用(yong)氫氧(yang)化(hua)鈉42.62%~44.15%,加熱至(zhi)153℃,200h,其年腐(fu)蝕(shi)率(lv)為0.0195~0.01g,相對腐(fu)蝕(shi)率(lv)為3%.