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走进异种钢焊接
来源: | 作者:prof19c77 | 发布时间: 2017-11-07 | 1764 次浏览 | 分享到:


　　压力容器整体是由壳体、接管、接头、支架等多组合而成的，由于各个构件用途不同，对其相应的性能指标要求也不同。如：Q345R钢因其具有强度高、冲击韧性好、相对成本低等特点，多用于制造压力容器壳体；而容器中的小接管由于直径小，所需的厚度也小，常将20钢用于压制造力容器的接管。即压力容器的壳体和接管的焊接属于异种钢焊接。
　　两种牌号不同的钢之间的焊接称之为异种钢焊接，它是属于异种金属焊接中应用最为广泛的一类接头。
　　同类异种钢组成的接头，这类接头的两侧母材虽然化学成分不同，但都属于铁素体类钢或都属于奥氏体类钢；
　　异类异种钢组成，即接头两侧的母材不属于同一类钢，例如一侧为铁素体类钢，另一侧为奥氏体类钢(如奥氏体不锈钢)。
　　焊接特点：
　　① 接头中存在着化学成分的不均匀性
　　② 接头熔合区组织和性能的不稳定性
　　③ 焊后热处理是较难处理的问题
　　焊接工艺
　　1. 焊材选择
　　异种钢接头的焊缝和熔合区中的过渡区的化学成分、金相组织不均匀及较大的性能差异，可能会引起焊接缺陷(如裂纹等)或严重降低性能。因此其焊材选用时应遵循以下基本原则：
　　① 在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下，若焊缝金属的强度和塑性不能兼顾时，则应选用塑性和韧性较好的焊材。
　　② 焊缝金属性能只需要符合两种母材中的一种，即可认为满足使用技术要求。一般情况下，选用焊材使焊缝金属的力学性能及其他性能不低于母材中性能较低一侧的指标，即认为满足了技术要求。
　　③ 结构钢的异种钢号焊接时，对相同强度等级的结构钢焊条，一般应选用抗裂性能好的低氢焊条。对于金相组织差别比较大的异种钢接头，如珠光体－奥氏体异种钢接头，则必须充分考虑填充金属受到稀释后焊接接头性能仍然得到保障。
　　④ 在满足性能要求的条件下，选用工艺性能好、价低、易得的焊材。
　　⑤ 对于异类异种钢接头，一般均选用高铬镍奥氏体不锈钢焊条或镍基合金焊条。可避免碳迁移，且其焊缝金属的线膨胀系数介于铁素体钢和奥氏体钢之间，对接头的组织及力学性能都有好处。
　　2. 焊接预热要求
　　预热温度的确定，一般按预热要求高的一侧来确定焊接预热温度，但对于异类异种钢接头，可以适当降低预热温度，必要时经试验后确定。
　　3. 焊接规范的确定
　　对于异类异种钢接头，在选择焊接规范时，应设法降低熔合比。为此，应选择小直径焊条或焊丝，尽量选用小电流快速焊。
　　4. 采用预堆边焊的方法进行焊接
　　有时为了解决异种钢接头预热和焊后热处理难的问题，往往采用预堆边焊的方法进行焊接，如图10-8。
　　其工艺顺序为：在需要热处理的一侧母材坡口先预堆边焊1~2层与焊缝同种钢的焊条→此侧进行PWHT→冷态焊接整个焊缝，然后接头不再进行PWHT。

预边堆焊示意图
　　这种做法，可减少熔合区成分不均匀所带来的一些问题，也给接头的热处理带来方便，但切记此时预堆边焊层的厚度一定要保证大于或等于4mm，以起到隔离层的作用。
　　5. 焊后热处理温度的确定
　　一般是按照热处理温度要求高的一侧母材来选定异种钢接头的PWHT温度，此时一定要事先做焊接工艺评定，以防使强度低的一侧母材强度严重下降，出现强度不合格。
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