1. 材料的性(xing)能及分析
000Cr26Mo1鋼的化(hua)學成(cheng)分見表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(li)腐蝕(shi)、點蝕(shi)能力。
000Cr26Mo1鋼的常(chang)溫力學性能和(he)物理性能見表5-12和(he)表5-13。
由表(biao)可(ke)知,這種鋼(gang)屈(qu)強比近于(yu)1,卻有比一(yi)般(ban)鐵(tie)素體(ti)鋼(gang)好(hao)的(de)(de)韌性(xing)(xing)和延(yan)長率。它具(ju)有一(yi)般(ban)低(di)碳鋼(gang)的(de)(de)密度,表(biao)面可(ke)形成致密的(de)(de)氧化膜,具(ju)有較好(hao)的(de)(de)抗氧化性(xing)(xing)。進(jin)行375~540℃的(de)(de)加熱試驗,加熱后有硬度增高、韌性(xing)(xing)下降的(de)(de)現象(xiang),說(shuo)明具(ju)有475℃脆(cui)性(xing)(xing)。熱處理能(neng)使000Cr26Mo1鋼(gang)軟化,但熱處理溫度不當(dang)時(shi)(shi),會發生韌性(xing)(xing)突變(bian)。進(jin)行704~954℃重復加熱,仍(reng)存(cun)在(zai)脆(cui)性(xing)(xing),在(zai)低(di)溫時(shi)(shi),特別(bie)是在(zai)-20℃時(shi)(shi),沖(chong)(chong)擊性(xing)(xing)能(neng)很(hen)差,有沖(chong)(chong)擊值急轉直下的(de)(de)現象(xiang)。
2. 焊接性及工(gong)藝分(fen)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,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)縫(feng)(feng)全保(bao)護時(shi),正(zheng)面的(de)(de)保(bao)護裝(zhuang)置是(shi)把一個附加的(de)(de)通氣保(bao)護拖(tuo)罩固定在氬(ya)弧焊(han)(han)(han)槍上,拖(tuo)罩在焊(han)(han)(han)接(jie)過程中,隨(sui)著焊(han)(han)(han)槍同時(shi)移動。這樣,就把近(jin)400℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)高溫區全部保(bao)護在氬(ya)氣拖(tuo)罩范圍(wei)內,使焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)在保(bao)護氣體中冷卻。焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)背面保(bao)護,則(ze)應根據(ju)工件的(de)(de)結構形式和尺寸而制作。
按(an)照上(shang)述方法保護焊接的焊縫,經試(shi)驗(yan),均(jun)能(neng)得到較(jiao)滿意的焊接接頭。
3. 焊接工藝(yi)
①. 焊前準備
a. 焊絲
這(zhe)種材料由沈陽金屬研究所提供(gong)與母材匹配的專用(yong)焊絲或直接從板料上切成細(xi)條使用(yong)。其專用(yong)焊絲的化(hua)學成分見表5-14.
b. 氬氣
對氬氣(qi)純度要求>99.99%;氮氣(qi)≤0.001%;氧氣(qi)≤0.0015%;氫氣(qi)≤0.005%;相對濕度5%.
C. 坡(po)口(kou)的制備(bei)及清理
焊接坡口要求采用(yong)(yong)機(ji)械(xie)加工制備(bei)。焊前對坡口及焊絲(si)進行認真清理,并用(yong)(yong)不銹鋼焊絲(si)打磨,然后用(yong)(yong)丙酮擦洗,去除金屬粉(fen)塵(chen)和油(you)污。
②. 焊(han)接
將清理(li)好的(de)工件置(zhi)于有(you)保(bao)(bao)護裝置(zhi)的(de)平臺上,通入(ru)保(bao)(bao)護氣體后(hou)即可進行焊(han)(han)接(jie)。焊(han)(han)接(jie)采用(yong)硬規范、小電流、快焊(han)(han)速。拖罩離工件的(de)距離要保(bao)(bao)持在0.5~1mm,焊(han)(han)嘴與焊(han)(han)縫成110°夾角,填絲時注意焊(han)(han)絲不要拉動(dong)過長,高溫(wen)端(duan)應始置(zhi)于氬(ya)氣保(bao)(bao)護區以(yi)內,以(yi)免送絲時帶(dai)入(ru)空氣,影響(xiang)保(bao)(bao)護效果。
在施焊過(guo)程中,還應(ying)注意觀察(cha)焊縫冷(leng)卻后的(de)顏色變化,如發(fa)現有保(bao)護(hu)不良現象(xiang),應(ying)立即(ji)停止焊接,檢查保(bao)護(hu)裝置。
各種焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的施焊工藝參數見表5-15.
注:板條為(wei)工(gong)業純鎳板料剪切的3mmx3mm板條。
4. 焊接質量檢(jian)驗要(yao)求(qiu)
①. 外觀
焊(han)(han)縫外(wai)觀不允許(xu)有咬邊、未焊(han)(han)透、未熔合、弧坑、焊(han)(han)瘤等缺陷。焊(han)(han)縫表面應呈銀白(bai)色或(huo)淡黃色,且有金屬光澤(ze)。
②. 無損檢驗
焊縫表面(mian)進行著色探傷,不(bu)允許(xu)存在0.4mm以上的缺陷以及(ji)細小(xiao)裂紋;焊縫進行X射線(xian)探傷,底片不(bu)低(di)于I級為合格(ge)。
③. 產(chan)品試板力(li)學性能試驗以(yi)及金相(xiang)試驗
抗拉強度(du)不小于560MPa;母材組(zu)織為鐵素體,晶粒上分布有碳化物(wu),晶粒度(du)3~4級,硬度(du)HV=162;焊縫(feng)組(zu)織為鐵素體加少量碳化物(wu),晶粒度(du)1~2,熔合(he)線HV=175.
④. 腐蝕
接頭作腐蝕(shi)試驗,用氫氧化(hua)鈉42.62%~44.15%,加熱至153℃,200h,其年腐蝕(shi)率為0.0195~0.01g,相(xiang)對腐蝕(shi)率為3%.