耐热钢焊条及选用.docVIP

电 焊 条 的 选 用 ? ? （二）(3)耐热钢焊条的选用 低合金耐热钢要在高温下长期工作，为了保证耐热钢的高温性能，须向钢中加入较多的合金元素（如Cr、Mo、V、Nb等）。在选择焊接材料时，首先要保证焊缝性能与母材匹配，具有必要的热强性，因此要求焊缝金属的化学成分应尽量与母材一致。如果焊缝与母材化学成分相差太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头设法性能下降。 耐热钢焊条一般可按钢种和构件的工作温度来选用。选配耐热钢焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分和性能与母材相应指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。为了提高焊缝金属的抗热裂能力，焊缝中的碳含量应略低于母材的碳含量，一般应控制在0.07%～0.15%之间。由于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成淬硬组织，焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。 近年来，在薄壁管焊接中普遍采用了氩弧焊打底，酸性焊条手弧焊盖面的工艺，大大提高了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条，在单独使用或用于厚壁管焊接时，应选择低氢型耐热钢焊条。 常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途见表1。 （4）低温钢焊条的选用 低温钢是在－40～－196℃的低温范围工作的低合金专用钢材。按化学成分来划分，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般使用含镍低温钢，如3.5Ni钢、5Ni钢和9Ni钢等；我国多使用无镍低温钢。 选择低温钢焊接材料首先应考虑接头使用温度、韧性要求以及是否要进行焊后热处理等，尽量使焊缝金属的化学成分和力学性能（尤其是冲击韧性）与母材一致。经焊后热处理后，焊缝仍应具有较高的低温韧性。由于对焊缝金属的低温韧性提出了严格的要求，低温钢焊条药皮均采用低氢型。焊接时要求尽量采用小的焊接线能量，避免焊缝金属及近缝区形成粗晶组织而降低低温韧性。含镍低温钢除手弧焊外，主要采用氩弧焊进行焊接，采用与母材相同成分的焊丝，保护气体为Ar或在Ar中加入2%的O2或5%～10%的CO2，以改善焊缝成形。 常用低温钢焊条的成分、性能、特征和用途见表2。 5.3 不锈钢焊条的选用 ,不锈钢可分类为：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢及奥氏体+铁素体双相钢四大类。 奥氏体不锈钢含Cr14%～25%，含Ni8%～25%，以Cr18Ni18为代表的系列主要用于耐蚀条件，以Cr25No20为代表的系列则主要用做耐高温场合。选择奥氏体不锈钢焊接材料时，首先要保证焊缝金属具有与母材一致的耐蚀性能，即焊缝金属主要化学成分要尽量接近母材，其次还应保证焊缝具有良好的抗裂性和综合力学性能。 Cr13系列及以Cr12为基的多元合金化的钢属马氏体不锈钢，这类钢具有较大的淬硬倾向。马氏体不锈钢焊接时出现的问题主要是冷裂纹及近缝区淬硬脆化。马氏体不锈钢焊接材料的选择有两条途径：一是为了满足使用性能要求，保证焊缝金属与母材的化学成分一致，使焊后热处理后二者力学性能及使用性能（如耐蚀性）相接近，这时须采用同质填充材料；二是在无法采用预热或焊后热处理的情况下，为了防止裂纹，采用奥氏体型焊接材料，使焊缝成为奥氏体组织，这种情况下焊缝强度难以与母材匹配。 含Cr17%～28%的高铬钢属铁素体不锈钢，主要用作热稳定钢。铁素体不锈钢在焊接加热和冷却过程中不发生相变，焊后即使快速冷却也不会产生淬硬组织。铁素体不锈钢焊接时出现的问题主要是近缝区晶粒易于长大，形成粗大铁素体，热影响区韧性下降导致脆化。铁素体不锈钢焊接应选择杂质（C、N、S、P等）含量低的焊接材料，同时对焊缝进行合理的合金化，以便改善其焊接性和韧性。根据对焊接接头性能的要求，铁素体不锈钢焊接时采用的焊接材料可以是与母材成分相近的高铬铁素体焊条或焊丝，也可以是铬镍奥氏体焊条或焊丝。采用奥氏体焊接材料时焊前不预热，也不进行焊后热处理。 不锈钢焊条的成分、性能、特征和用途见表3。 ? 表1 常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途 牌 号 特 征 和 用 途 /% 力 学 性 能 C Mn Si Mo 其他 σb /MPa σ0.2 /MPa δ5 /% AkV/J R102 E5003 -Al 钛钙型含钼0.5%的珠光体耐热钢焊条，工艺优良，交直流两用，全位置焊，焊前预热至90～110℃；用于工作温度在510℃以下的锅炉管道（如15Mo）氩弧焊打底后的盖面焊，也用于焊接一般的低合金高强度钢 ≤0.12 ≤0.60 ≤0.40 0.40～0.65 － ≥490 ≥390 ≥20 60 (常温) R106 Fe E5018-Al 低氢型含钼0.5%的珠光体耐热钢铁粉焊条，交直流两用，全位置焊，焊前预热至90～110℃；用于工作温度在510℃以下的锅炉管道（如15Mo），也用