1. 材料的(de)性能及(ji)分析


  000Cr26Mo1鋼的化(hua)學成(cheng)分見表5-11.


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  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)腐蝕點蝕能力。


  000Cr26Mo1鋼的常溫力學性(xing)能(neng)和(he)物理性(xing)能(neng)見表(biao)5-12和(he)表(biao)5-13。


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  由表(biao)可(ke)知,這(zhe)種鋼(gang)屈(qu)強比(bi)近于1,卻(que)有(you)比(bi)一(yi)般(ban)(ban)鐵素體鋼(gang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)和延長率(lv)。它(ta)具(ju)有(you)一(yi)般(ban)(ban)低(di)(di)碳鋼(gang)的(de)(de)(de)密度(du),表(biao)面可(ke)形成致密的(de)(de)(de)氧(yang)化膜,具(ju)有(you)較好(hao)(hao)的(de)(de)(de)抗氧(yang)化性(xing)(xing)(xing)。進行375~540℃的(de)(de)(de)加(jia)熱試(shi)驗,加(jia)熱后有(you)硬度(du)增(zeng)高、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)下(xia)降的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象,說明具(ju)有(you)475℃脆性(xing)(xing)(xing)。熱處理(li)能(neng)使(shi)000Cr26Mo1鋼(gang)軟(ruan)化,但(dan)熱處理(li)溫度(du)不當時,會發生韌(ren)性(xing)(xing)(xing)突(tu)變。進行704~954℃重復加(jia)熱,仍存(cun)在(zai)脆性(xing)(xing)(xing),在(zai)低(di)(di)溫時,特別(bie)是在(zai)-20℃時,沖擊性(xing)(xing)(xing)能(neng)很差,有(you)沖擊值急(ji)轉(zhuan)直下(xia)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)象。



2. 焊接性(xing)及工藝分析(xi)


  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。


 試驗采用手工鎢極氬弧焊(han),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。


焊縫全保(bao)護(hu)時(shi),正面的(de)(de)保(bao)護(hu)裝置是把一個(ge)附加的(de)(de)通氣(qi)保(bao)護(hu)拖罩(zhao)(zhao)固定在(zai)氬(ya)(ya)弧焊槍(qiang)上(shang),拖罩(zhao)(zhao)在(zai)焊接(jie)(jie)過程中(zhong),隨著焊槍(qiang)同時(shi)移(yi)動。這樣,就把近400℃的(de)(de)焊接(jie)(jie)高(gao)溫區全部保(bao)護(hu)在(zai)氬(ya)(ya)氣(qi)拖罩(zhao)(zhao)范圍內,使(shi)焊縫在(zai)保(bao)護(hu)氣(qi)體中(zhong)冷卻。焊縫背面保(bao)護(hu),則應根據工(gong)件的(de)(de)結(jie)構形式和尺寸而制(zhi)作。


按照(zhao)上述方法(fa)保護焊(han)接的(de)焊(han)縫,經試驗,均能得到(dao)較(jiao)滿(man)意的(de)焊(han)接接頭(tou)。



3. 焊接工藝


①. 焊前準(zhun)備


  a. 焊(han)絲


  這種材料由沈(shen)陽(yang)金屬研究(jiu)所提(ti)供與(yu)母(mu)材匹配的專用(yong)焊絲或直(zhi)接(jie)從板料上切成細條使用(yong)。其專用(yong)焊絲的化學成分(fen)見表5-14.


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  b. 氬氣


   對氬氣純度要求>99.99%;氮氣≤0.001%;氧氣≤0.0015%;氫氣≤0.005%;相對濕度5%.


 C. 坡口(kou)的制備及清理(li)


  焊接坡口(kou)要求采用機械(xie)加工制備。焊前對坡口(kou)及(ji)焊絲進行認真清理(li),并用不(bu)銹鋼焊絲打磨,然后用丙酮擦洗,去除(chu)金屬粉塵和(he)油污。


②. 焊接


  將清(qing)理好的工(gong)件(jian)置(zhi)于(yu)有保護裝置(zhi)的平臺上,通入(ru)保護氣(qi)體(ti)后即可進行焊接。焊接采用(yong)硬規(gui)范、小電流、快焊速。拖罩離(li)工(gong)件(jian)的距離(li)要保持在0.5~1mm,焊嘴與焊縫成110°夾角,填絲時(shi)注意焊絲不要拉動過長(chang),高溫端應始置(zhi)于(yu)氬氣(qi)保護區以內,以免送絲時(shi)帶入(ru)空氣(qi),影響保護效果。


  在施(shi)焊(han)過程中,還應注意(yi)觀察焊(han)縫冷卻(que)后的(de)顏色變(bian)化,如(ru)發現有保護不良(liang)現象,應立即(ji)停(ting)止焊(han)接,檢查保護裝(zhuang)置(zhi)。


  各種焊接(jie)接(jie)頭(tou)的施焊工藝參(can)數見表5-15.


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注:板條為(wei)工業純(chun)鎳板料剪切(qie)的3mmx3mm板條。



4. 焊接質(zhi)量檢驗要求


 ①. 外觀(guan)


 焊(han)縫外觀不允(yun)許有咬(yao)邊、未焊(han)透、未熔(rong)合、弧(hu)坑(keng)、焊(han)瘤等(deng)缺(que)陷。焊(han)縫表面(mian)應呈(cheng)銀白(bai)色或(huo)淡(dan)黃(huang)色,且有金屬光澤。


 ②. 無損檢(jian)驗


 焊縫表面進行(xing)著色探傷,不(bu)(bu)允(yun)許存在(zai)0.4mm以(yi)上(shang)的缺陷以(yi)及細(xi)小裂紋(wen);焊縫進行(xing)X射線探傷,底片不(bu)(bu)低于I級為合格(ge)。


③. 產品試(shi)板力(li)學性能試(shi)驗以(yi)及金相試(shi)驗


  抗拉強(qiang)度(du)不小于560MPa;母材組(zu)(zu)織為鐵(tie)素體(ti),晶粒上分布(bu)有碳化物(wu),晶粒度(du)3~4級,硬(ying)度(du)HV=162;焊縫組(zu)(zu)織為鐵(tie)素體(ti)加少量(liang)碳化物(wu),晶粒度(du)1~2,熔(rong)合線HV=175.


④. 腐蝕


  接頭作(zuo)腐蝕(shi)(shi)試驗,用氫氧化鈉42.62%~44.15%,加熱至153℃,200h,其年(nian)腐蝕(shi)(shi)率(lv)為(wei)0.0195~0.01g,相對腐蝕(shi)(shi)率(lv)為(wei)3%.