00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝?
00Cr25Ni5Mo3雙相不銹鋼有較高的屈服強度,可以冷成型和熱成型。冷成型一般不需熱處理,但當變形量超過20%時則應采用固溶熱處理。該鋼在350~975℃加熱之后會產(chǎn)生Cr2N、σ、χ相等有害組織,這些組織都屬于脆性相,會影響鋼的力學性能和耐腐蝕性能。為了避免這些相的析出,該鋼焊接時應盡可能采用快速焊接法且成型后在1020~1100℃溫度范圍內(nèi)進行固溶熱處理,之后快速冷卻才能得到鐵素體體積分數(shù)約為40%~50%的雙相組織,從而獲得比較高的強度、塑性及綜合性能。
國產(chǎn)00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的化學成分(質(zhì)量分數(shù),%)為:C≤0.03,Si≤1.0,Mn≤1.0,Cr24.0~26.0,Ni5.0~8.0,Mo2.5~3.5,N≤0.2。
焊接工藝參數(shù)直接影響著焊后設備的質(zhì)量,00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝因此要經(jīng)過多次焊前試驗才能*后予以確定。焊接熱輸入、層間溫度、預熱以及材料厚度等都會00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝?影響到焊接時的冷卻速度,從而影響焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能。當焊后要進行熱處理時可以不限制層間溫度。正常情況下雙相鋼焊接時不需要預熱。但焊后必須盡快冷卻,以順利通過危險的脆化溫度帶。
實踐證明,在保證焊接質(zhì)量的前提下盡量采用小的焊接電流和較快的焊接速度;采用窄焊縫薄層焊,層間溫度小于100℃,施焊過程中焊條不允許作橫向擺動。目的是為了減少和防止焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生單相或較多的鐵素體組織和晶粒粗大。在為某廠焊接設備主焊縫時采用了表1所示的參數(shù)(焊條電弧焊),取得了較為滿意的效果。
表1 某系列雙相不銹鋼設備筒體的焊接參數(shù)
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板厚
/mm
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坡口
形式
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電源
極性
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焊接電流
/A
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電弧電壓
/V
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焊接速
度/(mm·min-1)
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熱輸入
/(kJ·cm-1)
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8
10
12
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V
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直流反接
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130~160
150~180
170~200
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24~28
25~29
26~30
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140~200
130~190
120~180
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14~15
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在中、厚壁設備的焊接中,應采用多層焊。但根據(jù)多年試驗和經(jīng)驗表明,層數(shù)過多不但影響施工效率,還易帶來負面影響,主要是焊縫區(qū)受到焊接熱循環(huán)作用次數(shù)過多易導致性能劣化、引發(fā)弧波裂紋。事實是,在保證材料晶粒度細小及應力較小的前提下,盡可能地減少焊接層數(shù)。
在為化工廠制作的設備中,某換熱器殼體規(guī)格Φ800mm×10mm,熱加工后對其焊縫進行固溶熱處理,在1050~1100℃保溫1h,然后立即水冷。固溶熱處理后相關試樣的力學性能見表2。從表2可知,固溶熱處理后雙相不銹鋼材料的鐵素體體積分數(shù)為56.13%00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝?,滿足奧氏體和00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝?鐵素體共存相比例約各占一半的要求00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的焊接工藝?。力學性能指標也較為理想。金相檢驗及晶間腐蝕試驗表明,無σ相、α相等有害相析出,材料試樣無晶間腐蝕傾向。(榕霖)
表3 00Cr25Ni5Mo3N 雙相不銹鋼接頭固溶熱處理結(jié)果
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項目
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Rm/MPa
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ReL/MPa
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A(%)
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AKV(-40℃)/J
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硬度(HB)
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焊縫晶間腐蝕
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技術要求
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≥650
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≥480
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≥26.0
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≥58
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≤295
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無腐蝕傾向
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檢驗結(jié)果
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790
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640
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29.3
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144,170,152
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217,208,213
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無腐蝕傾向
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