1. 材料的(de)性能及分析
000Cr26Mo1鋼(gang)的化學成(cheng)分見(jian)表5-11.
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(fu)蝕、點蝕(shi)能力。
000Cr26Mo1鋼的(de)常溫(wen)力學性能和(he)物理性能見表(biao)(biao)5-12和(he)表(biao)(biao)5-13。
由表可(ke)知,這種鋼屈強比近(jin)于1,卻有(you)(you)(you)比一般鐵素(su)體鋼好的(de)韌性(xing)(xing)(xing)和延(yan)長率。它具(ju)有(you)(you)(you)一般低碳鋼的(de)密(mi)度(du),表面(mian)可(ke)形成致密(mi)的(de)氧(yang)化膜,具(ju)有(you)(you)(you)較好的(de)抗氧(yang)化性(xing)(xing)(xing)。進行(xing)375~540℃的(de)加熱(re)試驗,加熱(re)后(hou)有(you)(you)(you)硬(ying)度(du)增高、韌性(xing)(xing)(xing)下降的(de)現象,說(shuo)明具(ju)有(you)(you)(you)475℃脆性(xing)(xing)(xing)。熱(re)處理(li)能使(shi)000Cr26Mo1鋼軟化,但熱(re)處理(li)溫度(du)不當時(shi),會發(fa)生韌性(xing)(xing)(xing)突變。進行(xing)704~954℃重復加熱(re),仍(reng)存在脆性(xing)(xing)(xing),在低溫時(shi),特別(bie)是(shi)在-20℃時(shi),沖擊性(xing)(xing)(xing)能很(hen)差,有(you)(you)(you)沖擊值急轉(zhuan)直(zhi)下的(de)現象。
2. 焊接性及(ji)工藝分析
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(hua)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(wu)極氬弧焊(han),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(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)全保護(hu)時(shi),正面的(de)保護(hu)裝置是把(ba)一個(ge)附加的(de)通氣(qi)保護(hu)拖(tuo)(tuo)(tuo)罩(zhao)固定在(zai)氬弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍(qiang)上,拖(tuo)(tuo)(tuo)罩(zhao)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)中,隨著焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)槍(qiang)同(tong)時(shi)移動(dong)。這(zhe)樣(yang),就把(ba)近400℃的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)高溫區全部保護(hu)在(zai)氬氣(qi)拖(tuo)(tuo)(tuo)罩(zhao)范圍內(nei),使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)在(zai)保護(hu)氣(qi)體中冷卻(que)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)背面保護(hu),則應根據工件的(de)結構形式(shi)和(he)尺寸而制(zhi)作。
按照上述(shu)方法保護焊(han)(han)(han)接(jie)的焊(han)(han)(han)縫,經(jing)試驗,均能得到(dao)較滿意的焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭。
3. 焊(han)接工藝(yi)
①. 焊前準(zhun)備
a. 焊(han)絲
這種材料由沈陽金屬研究所提供與母(mu)材匹(pi)配的專用(yong)(yong)焊絲或直接從板料上切成細條使用(yong)(yong)。其專用(yong)(yong)焊絲的化學成分見(jian)表5-14.
b. 氬氣
對氬氣(qi)純度要求>99.99%;氮(dan)氣(qi)≤0.001%;氧氣(qi)≤0.0015%;氫(qing)氣(qi)≤0.005%;相對濕度5%.
C. 坡口的制備及清(qing)理
焊(han)接坡口(kou)要求采用(yong)機械加工制備。焊(han)前對坡口(kou)及焊(han)絲進行認真清理,并用(yong)不銹鋼焊(han)絲打(da)磨,然后用(yong)丙酮(tong)擦洗,去(qu)除金屬(shu)粉(fen)塵(chen)和油污(wu)。
②. 焊接
將(jiang)清理(li)好的(de)工(gong)件(jian)置于(yu)有保護(hu)(hu)裝置的(de)平臺上,通入保護(hu)(hu)氣(qi)體后(hou)即可進行焊(han)接。焊(han)接采(cai)用硬規范、小(xiao)電流、快焊(han)速(su)。拖罩(zhao)離工(gong)件(jian)的(de)距離要(yao)保持在0.5~1mm,焊(han)嘴與(yu)焊(han)縫成110°夾角,填絲時(shi)注意焊(han)絲不要(yao)拉動(dong)過(guo)長,高溫端(duan)應始置于(yu)氬氣(qi)保護(hu)(hu)區以內,以免送(song)絲時(shi)帶入空氣(qi),影響(xiang)保護(hu)(hu)效(xiao)果(guo)。
在施焊過程(cheng)中,還應(ying)注意觀察焊縫冷卻后的顏(yan)色變化,如發現(xian)有保護不良現(xian)象,應(ying)立即(ji)停止(zhi)焊接,檢查保護裝置(zhi)。
各種(zhong)焊(han)接接頭的施焊(han)工(gong)藝參數見(jian)表5-15.
注:板條為工業純鎳板料剪切的(de)3mmx3mm板條。
4. 焊接(jie)質量檢驗要求
①. 外觀
焊(han)縫外觀不允(yun)許有咬邊、未(wei)焊(han)透、未(wei)熔合、弧坑(keng)、焊(han)瘤等(deng)缺陷(xian)。焊(han)縫表面應(ying)呈銀(yin)白色或(huo)淡(dan)黃色,且有金屬光澤。
②. 無損檢驗
焊縫表面(mian)進(jin)行著色探(tan)傷,不允許存在0.4mm以上的(de)缺(que)陷以及細小裂紋(wen);焊縫進(jin)行X射(she)線探(tan)傷,底片不低(di)于(yu)I級為合格。
③. 產品試板力(li)學性(xing)能試驗以及金相試驗
抗(kang)拉強(qiang)度不小于560MPa;母材組織為(wei)鐵素(su)體(ti),晶(jing)(jing)粒(li)(li)上分布有(you)碳化(hua)物,晶(jing)(jing)粒(li)(li)度3~4級,硬度HV=162;焊縫組織為(wei)鐵素(su)體(ti)加(jia)少量碳化(hua)物,晶(jing)(jing)粒(li)(li)度1~2,熔合線HV=175.
④. 腐(fu)蝕
接頭作腐蝕試(shi)驗,用氫氧化鈉42.62%~44.15%,加熱至(zhi)153℃,200h,其年(nian)腐蝕率(lv)為(wei)0.0195~0.01g,相對腐蝕率(lv)為(wei)3%.