异种材料管对接焊工艺研究
2021-03-13谢军虎林绍斌
大型铸锻件 2021年2期
谢军虎 林绍斌
(二重(德阳)重型装备有限公司,四川618000)
汽缸、阀体铸件是热电站发电设备中的传热和能量转化设备,在高温、高压下工作,广泛应用于火电、核电领域。在阀体、汽缸铸件制造过程中,有很多异种材料对接焊的情况,由于异种材料的化学、物理特性,如线膨胀系数、热导率、组织、熔点、力学性能等方面存在着差异,其焊接难度也明显增大。由于承压设备存在爆炸风险,所以为保证焊缝质量,焊接时须采取特殊的工艺措施。以某核电高压外缸为例,缸体上需组焊8个∅160 mm×15 mm的06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢管,汽缸本体材料为G17CrMo9-10,填充材料为ERNiCrFe-3焊丝,三种材料物料、化学特性差异较大,焊接难度极大,需要研究掌握其焊接工艺。
1 材料特性及生产难点
G17CrMo9-10属于珠光体耐热钢,不仅有很好的抗氧化性和热强性,还有较好的耐硫腐蚀和耐氢腐蚀性,以及较好的工艺性和物理性能,具有较高的蠕变断裂强度和松弛稳定性,但持久塑性相当低,缺口敏感性较大。
由于珠光体耐热钢比碳钢含有更多的合金元素,因此淬硬性较大,为此,焊后状态的焊接接头塑性及韧性较差,不利于实际应用,所以焊前需要进行预热,焊后进行去应力退火热处理。
镍基耐热合金具有耐各种腐蚀介质的抗腐蚀性能,同时具有良好的高低温力学性能,其显微组织为奥氏体,在固态下没有相变,镍基合金在焊接时具有以下特点:
(1)对焊接面的清洁度有较高要求;
(2)热裂纹敏感性较强;
(3)钢液粘稠、流动性差,且焊接时熔深偏浅;……
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