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    不同鋼號相焊的焊縫金屬

    2019-11-14

    不同強度鋼號的碳素鋼、低合金鋼之間的焊縫金屬應保證力學性能,且不應超過強度較高母材標準規定的抗拉強度上限值。

    JB/T4709-2000標準中不同強度鋼號的碳素鋼、低合金鋼都為珠光體鋼,焊接材料應保證焊縫金屬與強度級別較低的母材相匹配。焊后熱處理溫度若按強度高的母材選用要注意勿使焊縫另一側母材強度降低過多;若按強度低的母材選用,則應注意防止強度高的母材產生冷裂縫。高合金鋼與碳素鋼或低合金鋼之間的焊縫金屬應保證抗裂性能和力學性能。宜采用鉻鎳含量較高合金鋼母材高的焊接材料。鋼與珠光體鋼焊接,由于這兩類鋼在化學成分、金相組織和力學性能方面相差很大,主要會產生下列三方面問題:

    (1)焊縫金屬的稀釋:往往會使珠光體一側熔合區附近產生脆性的馬氏體組織,若提高焊縫金屬中形成元素鎳含量和控制高溫停留時間可以減少其影響。

    (2)碳遷移形成擴散層:在珠光體一側形成脫碳層,一側形成增碳層,可引起降低接頭的高溫久強度和塑性。提高焊縫的含鎳量,利用其石墨化作用阻礙形成碳化物則縮小擴散層。

    (3)接頭殘余應力:管構件加工主要原因是珠光體鋼與鋼線膨脹系數不同及鋼導熱性差而產生的。

    焊接鋼與珠光體鋼宜采用鉻鎳含量較高合金鋼母材高的焊接材料,甚至選用線膨脹系數介于珠光體鋼與鋼之間的鎳合金焊材,以降低殘余應力。焊接材料應滿足圖樣的技術要求,并按 JB 4708規定通過焊接工藝評定。由于焊條、焊劑國家標準規定不進行彎曲性能試驗,焊條、焊劑力學性能試板熱處理規范與產品焊后熱處理規范不相同,與不少鋼材相差甚遠,規定焊材“按 JB 4708通過焊接工藝評定”以確保焊材按壓力容器標準通過性能檢驗,但不要求焊材按爐批號進行焊接工藝評定。焊接材料熔敷金屬硫、磷含量規定應與母材一致,選用 GB/T 5118標準規定的焊條,

    還應符合下列要求:

    型號為EX X X X—G的焊條應規定出焊縫金屬夏比 V 型缺口沖擊吸收功。鉻鉬鋼焊條的焊縫金屬夏比 V型缺口沖擊吸收功常溫時不應小于3l J 箱用于焊接低溫鋼的鎳鋼焊條的焊縫金屬夏比 v 型缺口沖擊吸收功在相應低溫時應不小于34J。型號為 EX X 人 X—G 的焊條、鉻鉬鋼焊條、低溫鋼焊條其力學性能試板熱處理規范與壓力容器用鋼材焊后熱處理規范相差甚遠。GB/T 5113中焊條力學性能試板熱處理規范基本上是按焊條強度級別來考慮的。提高熱處理溫度、延長熱處理時間都會降低焊縫金屬的抗拉強度,同一型號焊條可能用于多種鋼材、多種制造工藝的焊件,焊條國家標準中焊縫金屬抗拉強度名義值應適應各種工藝情況,如某焊件經多次焊后熱處理,要求焊縫金屬抗拉強度仍不低于標準規定值。

    結合我國合金體系特點研制的15MnVR、15MnVNR、07MnCrMoVR 鋼,為防止碳化釩析出,焊后熱處理溫度都規定低于600C,低溫鋼焊后熱處理溫度規定較低。工藝人員、設計人員應當綜合考慮焊條力學性能熱處理規范、焊件制造工藝特點(主要是焊后熱處理、焊接返修)和鋼材特點,選用相應的焊材。對帶“G”焊條加上“規定出焊縫金屬夏比 v型缺口沖擊吸收功”,對鉻鉬鋼焊條、焊接低溫鋼的鎳鋼焊條,提高了焊縫金屬夏比 V 型缺口沖擊功驗收指標,以便與鋼板要求相適應。

    合金體系

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