金属材料焊接工艺电子教案32课件

合金结构钢的牌号含义：“两位数字+元素符号+数字”表示，前两位数字表示钢的平均含碳量的万分之几，合金元素用化学符号或汉字表示，元素符号后面的数字表示该元素平均含量的百分之几，如含量分别大于1.5%、2.5%、3.5%，，，则相应地在元素符号后面标出2、3、4，，，16Mn：平均含碳量0.16%，Mn的平均含量小于1.5%；60Si2Mn：平均含碳量0.60%，Si的平均含量1.5%~2.5%，Mn的平均含量小于1.5%；09Mn2VRE；特殊性能钢9Ni：平均含碳量小于0.10%，Ni的平均含量为9%；3.5Ni：平均含碳量小于0.14%，Ni的平均含量为3.5%；补充低温钢的焊接低温钢是指工作在-10～-196℃温度范围的钢，低于-196℃（直到-273℃）的钢称为超低温钢。主要性能特点是在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性，同时具有良好的加工性。主要用于制造石油化工业中的低温设备，如液化石油气和液化天然气等的储存和运输的容器、管道等。一、低温钢的分类、成分与性能1．低温钢的分类（3）按有无Ni、Cr元素分类分为无Ni、Cr低温钢和含Ni、Cr低温钢。（4）按热处理方法分类分为非调质低温钢和调质低温钢。常用低温钢的类型及适用温度范围见图3-5。图常用低温钢的类型及适用温度范围2．低温钢的成分、组织和性能低温钢的钢种很多，包括从低碳铝镇静钢、低合金高强度钢、低Ni钢，直到Ni含量为9%的钢。（1）铁素体型低温钢

显微组织为铁素体+少量珠光体使用温度范围-40～-100℃，如16MnDR、09Mn2VDR、06MnNbDR、3.5Ni和06MnVTi等有“DR”标示的为低温容器专用钢，一般在正火状态下使用。（1）铁素体型低温钢

16MnDR是制造-40℃低温设备用的细晶粒钢；09Mn2VDR也属细晶粒钢，主要用于制造-70℃的低温设备，如冷冻设备、液化气储罐、石油化工低温设备等；06MnNbDR是具有较高强度的-90℃用细晶粒钢，主要用于制造-60～-90℃的制冷设备、容器和储罐。3.5Ni钢一般经过870℃正火和635℃、1h消除应力回火，其最低使用温度达-100℃；调质处理可提高其强度、改善韧性和降低脆性转变温度，其最低使用温度可达-129℃。（2）低碳马氏体型低温钢含Ni较高的钢如9Ni钢，淬火后组织为低碳马氏体，正火后的组织除低碳马氏体外，还有少量铁素体和少量奥氏体，具有较高的强度、塑性和低温韧性，5Ni钢(-162℃~-196℃)能用于-196℃的低温，适于制造储存液化气的大型储罐。二、低温钢的焊接性（一）无Ni低温钢的焊接性无Ni低温钢即铁素体型低温钢其中wc=0.06%～0.20%，合金元素总量≤5%，碳当量为0.27%～0.57%，焊接性良好。在室温下焊接不易产生冷裂纹，在板厚小于25mm时焊前不需预热；板厚超过25mm或接头刚性拘束较大时，应预热100～150℃，注意预热温度（不可超过200℃）过高会引起热影响区晶粒长大而降低韧性。（二）含Ni低温钢的焊接性含Ni较低的低温钢如2.5Ni和3.5Ni钢，虽然加入Ni提高了钢的淬透性，但由于含碳量（0.14%以下）限制的较低，冷裂倾向并不严重，薄板焊接时可不预热；厚板焊接时须进行100℃预热。（二）含Ni低温钢的焊接性含Ni高的低温钢如9Ni钢，淬硬性很大，焊接时热影响区产生马氏体组织是不可避免的，但由于含碳量低，并采用奥氏体焊接材料，因此冷裂倾向不大。但焊接时应注意以下几个问题：（2）避免磁偏吹现象9Ni钢具有强磁性，采用直流电源焊接时会产生磁偏吹现象，影响焊接质量。防治措施是焊前避免接触强磁场；尽量选用可以采用交流电源的镍基焊条。（3）焊接热裂纹Ni能提高钢材的热裂纹倾向，焊接含Ni钢时要注意焊接热裂纹。因此应该严格控制钢材及焊接材料中的S、P含量，以免因S、P含量偏高在焊缝结晶过程中形成低熔点共晶，而导致形成结晶裂纹。(Ni-Ni3S2664℃)、(Ni-Ni3P2880℃)含Ni钢的另一个问题是具有回火脆性，因此应注意这类钢焊后回火的温度和控制冷却速度。9Ni钢是典型的低碳马氏体低温钢，淬硬性较大。焊前应进行正火+高温回火或900℃水淬+570℃回火处理，其组织为低碳板条状马氏体，具有较高的低温韧性，其焊接性也优于一般低合金高强钢，板厚小于50mm的焊接结构焊接时不需预热，焊后可不进行消除应力热处理。三、低温钢的焊接工艺特点1．焊接方法焊接低温钢时，焊条电弧焊和氩弧焊应用广泛，埋弧焊的应用受到限制，而气焊和电渣焊一般不用。三、低温钢的焊接工艺特点为避免焊缝金属和热影响区形成粗大组织而使接头韧性降低，焊接热输入不能过大，多层焊要控制道间温度不可过高，例如焊接06MnNbDR低温钢时，道间温度不可超过300℃。2．焊接材料焊条电弧焊焊接低温钢时一般选用高韧性焊条;低温钢焊条，W607，W707Ni(-70℃,2.5Ni),W107Ni(-100℃,3.5Ni)；焊接含Ni的低温钢所用焊条的含Ni量应与母材相当或稍高；表3-23常用低温钢焊接材料的选用钢号状态焊条电弧焊埋弧焊型号牌号焊丝焊剂16MnDR正火E5016-GE5015-GJ506RHJ507RHH10Mn2AYD504A09Mn2VDR正火E5015-GE5515-C1W607AW707NiH08Mn2MoVAHJ25006MnNbDR正火800～900℃空冷E5515-C2W907Ni--15MnNiDR正火E5015-GW507R--09MnNiDR正火或正火+回火E5015-GW707RH10Mn2A或含Ni药芯焊丝YD507A3．低温钢焊接操作要点减小热输入，焊条电弧焊通常采用小直径焊条（一般不大于4mm）、用尽量小的焊接电流，采用多层多道焊，每一焊道焊接时采用快速不摆动的操作方法。快速多道焊可避免焊道过热，多层焊时后续焊道对前焊道的再次加热作用可细化晶粒。3．低温钢焊接操作要点低温钢焊条电弧焊平焊时的焊接参数见表3-24。其他位置焊接时焊接电流应减小10%。在横焊、立焊和仰焊时，为保证焊缝成形并与母材充分熔合，可作必要的摆动，例如采用“之”字形运条方法，但应控制电弧在坡口两侧的停留时间，收弧时要将弧坑填满。四、典型钢种的焊接工艺板厚15mm的9Ni钢大型储罐，工作温度为-190℃。储罐平板对接的立焊焊缝，采用单面自动TIG焊，且背面不清根。选用镍基焊丝70Ni-Mo-W，直径为1.2mm。焊接电流200～240A、焊接电压11～13V、焊接速度4.3～5cm/min、氩气流量20～30L/min，焊后不进行消除应力热处理。补充耐热钢及其焊接工艺模块一耐热钢的类型和性能

模块二低、中合金耐热钢的焊接

模块三高合金耐热钢的焊接

模块四珠光体与奥氏体不锈钢的焊接

综合训练模块一耐热钢的类型和性能

耐热钢的类型在高温下工作，并具有一定强度和抗氧化、耐蚀能力的铁基合金称之为耐热钢。耐热钢广泛用于石油化工工业中的高温管线、反应塔和加热炉、热电站的锅炉和汽轮机、汽车和船舶的内燃机、航空航天工业的喷气发动机、核能动力装置等高温装置。耐热钢分为:（按特性分）热稳定钢--在高温状态下具有抗氧化或耐气体介质腐蚀的一类钢，如常用的铬镍钢（Cr25Ni20、Cr25Ni20Si2等）和高铬钢（Cr17、Cr25Ti等）；热强钢--在高温状态下既具有抗氧化或耐气体介质腐蚀，又必须具有一定的高温强度的一类钢，主要有高铬镍钢（1Cr18Ni9Ti、4Cr25Ni20等）以及多元合金化的以Cr12为基的马氏体不锈钢（1Cr12MoWV）等。按合金元素质量分数分类分为低合金耐热钢，其合金系有Mo、Cr-Mo、Mo-V、Cr-Mo-V、Mn-Mo-V、Mn-Ni–Mo和Cr-Mo-Ti-B等；中合金耐热钢，其合金系有Cr-Mo、Cr-Mo-V、Cr-Mo-Nb和Cr-Mo-W-V-Nb等；高合金耐热钢，其合金系有Cr-Ni、Cr-Ni-Ti、Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-Nb、Cr-Ni-Mo-Nb、Cr-Ni-Mo-V-Nb和Cr-Ni-Si等。按组织分类分为珠光体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢。2耐热钢的性能1．高温化学稳定性高温化学稳定性主要是指高温抗氧化性，有时还要求具有抗氢腐蚀性。2．高温力学性能高温力学性能主要指热强性。提高热强性的措施：（1）利用Mo、W固溶强化，提高原子间结合力；（2）形成稳定的第二相，主要是碳化物相（WC等）。（3）强化晶界，如控制晶粒度，加入微量细化晶粒的合金元素（B、Re）等。3对耐热钢焊接接头性能的基本要求1．等热强性2．焊接接头的抗氧化性3．焊接接头组织的稳定性4．焊接接头的物理均一性模块二低、中合金耐热钢的焊接

1低、中合金耐热钢的成分与性能特点成分是以Cr、Mo为主要合金元素铬的质量分数在0.5％～12.5％之间，钼的质量分数为0.5％或1％，室温组织以珠光体为主，因此又称为珠光体耐热钢。具有良好的抗氧化性和热强性，还具有一定的抗硫和氢腐蚀的能力，同时具有很好的冷热加工性能。主要应用于在600℃以下工作的动力、石油化工等工业设备中。按合金化方式可将低碳低合金耐热钢分为以下三类：（1）Mo钢Mo钢是最早使用的低合金耐热钢，Mo的质量分数为0.5％。Mo的主要作用是固溶强化，提高钢的热强性。现在应用很少。（2）Cr-Mo钢为了改善Mo钢的石墨化问题，提高钢的组织稳定性，进而提高热强性，在Mo钢中加入一定量的Cr，Cr能使碳化物具有一定的热稳定性，阻止石墨化。Cr-Mo钢的使用温度可以提高到550℃。按合金化方式可将低碳低合金耐热钢分为以下三类：（3）多元复合合金化的低合金耐热钢除固溶强化外，钢中加入了Ｖ、Ｔi、Ｂ等微量元素进行时效强化和晶界强化，进一步提高钢的热强性和高温组织的稳定性。其合金系统有Cr-Mo-V，Cr-Mo-W-V，Cr-Mo-W-V-B，Cr-Mo-V-Ti-B等。表5-1常用低合金耐热钢的化学成分（质量分数％）钢号CMnSiCrMoVW其他12CrMo≤0.150.4～0.70.2～0.40.4～0.70.4～0.55---15CrMo0.12～0.180.4～0.70.17～0.370.8～1.10.4～0.55---10Cr2Mo1≤0.150.4～0.60.15～0.502.0～2.50.9～1.1---12Cr5Mo≤0.15≤0.6≤0.54.0～6.00.5～0.6---12Cr9Mo1≤0.150.3～0.60.5～1.08.0～10.00.9～1.1---12Cr1MoV0.08～0.150.4～0.70.17～0.370.9～1.20.25～0.350.15～0.30--15Cr1Mo1V0.08～0.150.4～0.70.17～0.370.9～1.21.0～1.20.15～0.25--17CrMo1V0.12～0.200.6～1.00.3～0.50.3～0.450.7～0.90.3～0.4--20Cr3MoWV0.17～0.240.3～0.60.2～0.42.6～3.00.35～0.500.7～0.90.3～0.6-12Cr2MoWVB0.08～0.150.45～0.650.45～0.751.6～2.10.5～0.650.28～0.420.3～0.55Ti0.08～0.18B≤0.00812Cr3MoVSiTiB0.09～0.150.5～0.80.6～0.92.5～3.01.0～1.20.25～0.35-Ti0.22～0.38B0.0005～0.011表5-2常用低合金耐热钢的力学性能钢牌号热处理状态抗拉强度σb/MPa屈服点σs/MPa伸长率δ5/%冲击吸收功αk/J·㎝-212CrMo900～930℃正火680～730℃回火（缓冷至300℃空冷）≥410≥265≥24≥13515CrMo900℃正火650℃回火≥440≥294≥22≥11810Cr2Mo1940～960℃正火730～750℃回火440～590≥265≥20≥78.512Cr5Mo900℃正火540～570℃回火≥980-≥10-12Cr9Mo1900～1000℃空冷或油冷淬火730～750℃空冷回火590～735≥392≥20≥78.512Cr1MoV1000～1020℃正火740℃回火≥470≥255≥21≥5915Cr1Mo1V1020～1050℃正火730～760℃回火540～685≥345≥18≥4917CrMo1V980～1000℃正火或油淬710～730回火≥735≥640≥16≥5920Cr3MoWV1040～1060℃油淬或正火650～720℃回火≥785≥640≥1349～68.512Cr2MoWVB1000～1035℃正火760～780℃回火≥540≥342≥18-12Cr3MoVSiTiB1040～1090℃正火720～770℃回火≥625≥440≥18-2低、中合金耐热钢的焊接性1．热影响区淬硬性及冷裂纹低合金耐热钢的主要合金元素是Cr和Mo，能显著提高钢的淬硬性。如果在焊接时冷却速度过快，则在焊缝及热影响区形成对冷裂纹敏感的马氏体和上贝氏体等组织。如图5-1所示，12Cr2MoWVTiB钢氩弧焊焊接接头的过热区出现了粗大的马氏体组织。图5-112Cr2MoWVTiB钢过热区组织2．消除应力裂纹倾向低合金耐热钢中的Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素属于强碳化物元素，若结构拘束度较大，那么在消除应力处理或高温下长期使用时，在热影响区的粗晶区容易出现消除应力裂纹。图5-2为10CrMo910钢焊接接头在620℃回火处理后出现的消除应力裂纹。2．消除应力裂纹倾向消除应力裂纹一般在500～700℃敏感温度范围内形成，并且出现在残余应力较高的部位，如接头咬边、未焊透等应力集中处，这些部位在加热过程中，残余应力释放，蠕变变形较大，更容易出现裂纹。图5-210CrMo910钢粗晶区的消除应力裂纹为了防止消除消除应力裂纹，可采取下列措施：1）选用高温塑性优于母材的焊接材料，严格控制母材和焊接材料的合金成分，特别是要限制V、Nb、Ti等合金元素的含量到最低的程度。2）将预热温度提高到250℃以上，道间温度控制在300℃左右。3）采用低热输入焊接工艺和方法，缩小焊接接头过热区的宽度，细化晶粒。4）选择合理的热处理工艺，避免在敏感温度区间停留较长时间。3．热影响区的软化低合金耐热钢焊接接头热影响区存在软化问题，其软化区的金相组织特征是铁素体加上少量碳化物，在粗视磨片上观察到一条明显的“白带”，其硬度明显下降。软化区的存在对室温性能没有什么不利的影响，但在高温长期静载拉伸条件下，接头往往在软化区发生破坏。4．回火脆性Cr-Mo耐热钢及焊接接头在350～500℃温度区间长期运行过程中发生脆变的现象称为回火脆性。焊缝金属回火脆化的敏感性比母材大，这是因为焊接材料中的杂质难以控制。3低、中合金耐热钢的焊接工艺要点

1．低合金耐热钢的焊接工艺低、中合金耐热钢一般在预热状态下焊接（定位焊同样需要预热），焊后大多要进行高温回火处理。多层焊时应保持道间温度不低于预热温度。焊接过程中尽量避免中断，不得以中断焊接时，应采取缓冷措施；重新施焊的焊件仍需预热，焊接完毕应将焊件保持在预热温度以上数小时，然后再缓慢冷却。（1）焊接方法常采用的熔焊方法有焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊和电渣焊,但常以焊条电弧焊为主，埋弧焊和气体保护焊的应用也越来越多。（2）焊前准备焊前准备的内容主要包括下料、坡口加工、热切割边缘和坡口面的清理以及焊接材料的预处理。一般的低合金耐热钢工件，可以采用各种热切割下料。为防止厚板热切割边缘的开裂，应采取下列工艺措施：1）对于所有厚度的2.25Cr-Mo、3Cr-1Mo型钢和15mm以上的1.25Cr-0.5Mo钢板，热切割前应将割口边缘预热150℃以上。2）对于15mm以下的2.25Cr-Mo钢板，热切割前应预热100℃以上。热切割边缘应作机械加工并用磁粉探伤检查是否存在表面裂纹。焊接材料在使用前应作适当的预处理。埋弧焊丝用光焊丝，表面要清理干净。镀铜焊丝应将表面积尘和污垢仔细清理。焊条和焊剂要妥善保管，在使用前，应严格按工艺规程的规定进行烘干。表5-3列出了几种常用低合金耐钢的焊条和焊剂烘干温度。表5-3常用耐热钢焊条和焊剂的烘干温度焊条与焊剂烘干温度/℃烘干时间/h保持温度/℃型号牌号E5003-A1E5503-B1E5503-B2R102R202R302150～2001～250～80E5015-A1E5515-B1E5515-B2E6015-B3E5515-B2-VE5515-B3-VWBR107R207R307R407R317R347350～4001～2127～150HJ350,HJ250,HJ380400～4502～3120～150SJ101,SJ301,SJ601300～3502～3120～150（3）焊接材料焊接材料的选择原则应保证焊缝金属的合金成分、强度性能与母材基本一致。若二者成分相差很大，则焊接接头在长期高温条件下工作时，会因成分不均匀而导致合金元素扩散，使焊接接头的高温性能不稳定；焊缝强度不能选得过高，以免使焊缝塑性变差，甚至产生冷裂纹。焊接材料中碳的质量分数应略低于母材，其wc<0.12％，但不得低于0.07％，否则会造成焊缝金属的冲击韧度、热强性等降低。含碳量对10CrMo910钢焊缝金属冲击韧度的影响如图5-3所示，焊缝金属wc＝0.08％时的韧性明显高于wc＝0.05％的焊缝。图5-3碳含量对10CrMo910钢焊缝金属缺口冲击吸收功的影响（3）预热和焊后热处理低合金耐热钢预热温度范围一般80～150℃，；局部预热时，必须保证预热宽度大于焊件壁厚的4倍，且不能少于150㎜。对于低合金耐热钢来说，焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力，更重要的是改善组织，提高接头的综合性能。低合金耐热钢焊后一般作高温回火处理，回火参数主要是加热温度和保温时间。回火温度的范围在580～760℃。2．中合金耐热钢的焊接（1）焊接方法应优先选择低氢的焊接方法。如钨极氩弧焊和熔化极气体保护焊等。在厚壁焊件中，可选择焊条电弧焊、埋弧焊和电渣焊。但必须采用碱性药皮焊条和焊剂。（2）焊前准备切割之前，必须将切割边缘200mm宽度内预热到150℃以上。切割面应采用磁粉探伤检查是否存在裂纹，焊接坡口应机械加工，坡口面上的热切割硬化层应清理干净，必要时应作表面硬度测定加以鉴别。接头坡口形式和尺寸的设计原则是尽量减少焊缝的横截面积。（3）焊接材料焊接材料选择原则是在保证焊接接头具有与母材相当的高温蠕变极限和抗氧化性的前提下，改善其焊接性。其方案有两种：一是选用高铬镍奥氏体焊接材料；二是选择与母材化学成分相近的中合金耐热钢焊接材料。（4）预热和焊后热处理预热和焊后热处理是焊接过程中不可缺少的重要工序。预热是防止裂纹，降低接头硬度和焊接应力；焊后热处理的目的在于改善焊缝金属及其热影响区的组织，使淬火马氏体转变成回火马氏体，降低接头区的硬度，提高其韧性、变形能力和高温持久强度并消除内应力。模块三高合金耐热钢的焊接

1高合金耐热钢的焊接性按其组织特征可分为奥氏体型、铁素体型、马氏体型和弥散硬化型四类。按其基本合金系统可分为铬镍型和纯铬型两类。高合金耐热钢与低、中合金耐热钢相比，具有独特的物理性能。如表4-1所示（教材P67），由表中的数据可见，与碳钢相比，奥氏体耐热钢的热系数较大，导热率较低，导致焊件变形较为严重，焊接过程需加以控制。一、奥氏体耐热钢的焊接性1.铁素体含量的控制奥氏体耐热钢焊缝金属中铁素体含量关系到抗热裂性、σ相脆化和热强性能。从抗热裂性能角度出发，要求焊缝金属内含有一定量的铁素体，但从σ相脆化和热强性能角度考虑，铁素体含量越低越好。妥善和合理地解决这一矛盾是奥氏体耐热钢焊接的核心问题。不同成分的铬镍焊缝金属在焊后状态的铁素体含量可按德龙（Delong）焊缝组织图来确定，如图5-4所示。奥氏体焊缝金属的力学性能与其铁素体含量存在一定的关系，随着铁素体含量的增加，奥氏体铬镍焊缝金属的常温抗拉强度提高，而变形能力下降；尤其是高温抗拉强度、高温持久强度及低温韧性随之明显下降。因此，对于高温强度要求较高的焊接接头，必须严格控制铁素体含量，在某些场合下还必须采用全奥氏体的焊缝金属。图5-4德龙（Delong)焊缝组织图2.σ相脆化铬镍奥氏体不锈钢和焊缝金属在高温下持续加热过程中也会发生σ相脆化。在奥氏体不锈钢中，σ相析出的温度为650～850℃。σ相的出现使奥氏体不锈钢缺口冲击韧度明显降低，另外σ相对奥氏体抗高温氧化性和接头的高温蠕变极限也有一定的有害作用。因此必须采取相应措施控制奥氏体焊缝金属的σ相转变。防止奥氏体不锈钢焊缝金属σ相形成的最有效措施是调整焊缝金属的合金成分，严格限制Mo、Si、Nb等加速σ相形成的元素，适当降低Cr含量并相应提高Ni含量。二、铁素体耐热钢的焊接性铁素体耐热钢是以低碳高铬Fe-Cr-C合金为主，并加入Al、Nb、Mo和Ti等铁素体化元素。铬的质量分数高于21％的铁素体耐热耐热钢在600～800℃温度范围内长时间加热时，会形成σ相。在800℃高温，σ相形成速度可达到最高值；在较低的温度下，σ相形成速度减慢而需要较长时间。铬的质量分数大于17％的高铬钢在450～525℃之间温度下加热，会产生475℃脆性，故对铁素铁耐热钢，应避免在450～525℃的温度区间进行焊接接头的焊后热处理。三、马氏体耐热钢的焊接性马氏体耐热钢的合金系统基本是Fe-Cr-C，通常铬的质量分数在11.5～18％。这些钢几乎在所有的冷却条件下都转变成马氏体组织，能够淬硬，冷裂倾向很大，故这类钢的焊接性很差。2合金耐热钢的焊接工艺要点一、奥氏体耐热钢的焊接工艺要点可以采用所有的熔焊方法焊接。在拟定奥氏体耐热钢焊接工艺时应考虑其特殊的物理性能，即低的热导率、高的电阻率、高的线膨胀系数以及高度致密的表面保护膜等。奥氏体耐热钢含有大量对氧亲和力较高的元素，因此不论采用何种焊接方法，都必须利用焊剂、焊条药皮和惰性保护气体对焊接熔池和高温区作良好的保护，以使决定热强性的基本元素保持在所要求的范围内。奥氏体耐热钢焊接材料选择的原则：在无裂纹的前提下保证焊缝金属的热强性与母材金属基本相等。即要求其合金成分大致与母材金属成分匹配。同时考虑焊缝金属内的铁素体含量的控制。对于长期在高温下运行的奥氏体耐热钢焊件，焊缝金属内铁素体的体积分数不应超过5％，表5-9为我国常用奥氏体耐热钢焊条和焊丝牌号及其匹配的母材钢号。表5-9奥氏体耐热钢焊条和焊丝钢号焊条埋弧焊焊丝气体保护焊焊丝标准型号牌号0Cr18Ni9E308-16A101,A102H0Cr19Ni9H0Cr19Ni91Cr18Ni9TiE347-16A132H1Cr19Ni10NbH0Cr19Ni9Ti0Cr18Ni11Ti0Cr18Ni11NbE347-16E347-15A132A137H1Cr19Ni10NbH0Cr19Ni9TiH1Cr19Ni10Nb0Cr18Ni13Si4E316-16E318V-16A201A202A232H0Cr19Ni11Mo3H0Cr19Ni11Mo31Cr20Ni14Si2E347-16A312H1Cr25Ni23H1Cr25Ni230Cr23Ni13E309-16A302H1Cr25Ni23H1Cr25Ni230Cr25Ni20E310-16E3101Mo-16A402A412H1Cr25Ni13H1Cr25Ni130Cr17Ni12Mo2E316-16A201A202H0Cr19Ni11Mo3H0Cr19Ni11Mo30Cr19Ni13Mo3E317-16A242H0Cr25Ni13Mo3H0Cr25Ni13Mo3HJ260

SJ601保护气体的体积分数Ar,Ar+O21%Ar+CO22%～3%1.焊条电弧焊工艺应选择较小的焊接电流，或选用耐发红的奥氏体不锈钢的焊条。施焊过程应采用窄焊道技术，以加快冷却速度，焊道宽度不应超过焊芯直径的4倍，多层焊每层焊道的厚度不应大于3mm；仔细清理坡口表面，焊条使用前应按要求烘干，以防产生气孔；选择工艺性好的钛钙型药皮的焊条，以防夹渣。2.熔化极惰性气体保护焊工艺对于20mm以下的奥氏体耐热钢应优先采用自动或半自动熔化极惰性气体保护焊，半自动焊选用的焊丝直径为φ0.6～1.6㎜；自动焊选用的焊丝直径为φ2.0～3.0㎜。焊接电源可使用平特性的直流电源或直流脉冲电源，直流反接。保护气体可使用纯Ar、Ar+O2或Ar+CO2，纯He、He+Ar+CO2等混合气体。采用较低的焊接电流和电压。表5-10奥氏体耐热钢熔化极气体保护焊典型焊接参数板厚/㎜熔滴形式接头和坡口形式焊丝直径/㎜焊接电流/A电弧电压/V焊速/(㎜/min)焊道数3.26.49.512.71925喷射I形坡口（带衬垫）60°V形，1.6㎜钝边1.61.61.62.42.42.4200～250250～300275～325300～350350～375350～37525～2827～2928～3231～3231～3331～335003805001501401201223～45～67～81.61.62.02.02.53.2短路角接I形对接角接或搭接I形坡口对接角接或搭接角接或搭接0.88585909010512521222222232345050035030038040013.钨极氩弧焊按对焊缝质量的要求不同，可采用氩气、氦气或其混合气体作保护气体。单层焊或打底焊时，焊缝背面应通相同的气体保护或特制的成形气体。焊接电源通常选择恒流特性的直流电源，采用正极性，也可采用频率范围为0.5～20Hz的低频脉冲直流电。填充焊丝可采用与熔化极气体保护焊相同成分的焊丝，或硅的质量分数为0.3～0.5％，其它成分与母材相同的焊丝。手工氩弧焊时，选用的焊丝直径为1.6～2.5mm，自动氩弧焊选用填充焊丝的直径为0.8～1.2mm。5.焊后热处理对奥氏体耐热钢焊件，当壁厚超过20mm时，有时应考虑作适当的焊后热处理。奥氏体耐热钢的焊后热处理，按处理的温度：可分为低温、中温和高温焊后热处理。加热温度在500℃以下的低温热处理对接头的力学性能不会发生重大影响，其作用主要是降低残余应力，提高结构尺寸的稳定性；加热温度在500～800℃之间的中温热处理，主要是消除接头中的残余应力，以提高其抗应力腐蚀的能力。但在这一区间，会析出σ相和碳化物，从而显著地降低接头的韧性。因此，对于碳的质量分数较高或铁素体含量较多的奥氏体耐热钢焊缝应尽量避免采用中温热处理；对于某些超低碳铬镍奥氏体耐热钢，800～850℃的高温热处理可提高接头的蠕变极限和塑性。二、马氏体耐热钢的焊接工艺要点1.焊前预热使用与母材成分相同或相近的焊接材料焊接马氏体耐热钢时，为防止冷裂纹，焊前需要预热。预热温度一般选在200～320℃，最好不高于马氏体开始转变温度。一般情况下，当wC≤0.1％时，可不预热，但板厚较大时余热200℃；当wC＝0.1％～0.2％时，预热温度为200～260℃；当wC>0.2％时，或在特别苛刻的条件下，可采用更高的预热温度，如预热至400～450℃。并注意保持道间温度不低于预热温度。2.焊后开始回火的温度焊件焊后不应以焊接温度直接升温进行回火处理。一般，对于刚度较小的构件，可以冷至室温后再进行回火；对于大厚度的结构，特别当碳的质量分数较高时，需焊后冷至100～150℃，保温0.5～1h，然后加热至回火温度。3.焊后热处理马氏体耐热钢的焊后热处理包括回火和完全退火。只有为了得到最低硬度，如焊后需机加工时，才采用完全退火。退火温度为830～880℃，保温2h后随炉冷至595℃，然后空冷。高铬马氏体耐热钢一般在淬火＋回火的调质状态下焊接，焊后仍会出现不均匀的马氏体组织，整个焊件还需经过调质处理，使接头具有均匀的性能。回火温度不应在475～550℃，这一温度范围回火的马氏体耐热钢韧性很低。4.