Q345B鋼與OCr13Ni5Mo鋼的焊接

1、Q345B鋼與OCr13Ni5Mo鋼的焊接收藏此信息 打印該信息 添加：用戶投稿 來源：未知Q345B鋼與OCr13Ni5Mo鋼的焊接 作者：漆衛(wèi)國 （葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司，湖北宜昌443002）摘要：通過焊接性分析，以焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際焊接經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了OCrl3N6Mo馬氏體不銹鋼與Q345B低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接工藝。關(guān)鍵詞：Q345B鋼；OCr13Ni5Mo鋼；焊條選擇；焊接工藝中圖分類號(hào)：TG457l 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 三峽二期工程泄洪壩段深孔工作門閘室采用全焊接鋼襯結(jié)構(gòu)形式，其中工作門底坎面板為OCrl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼板，而底坎兩側(cè)與底坎面板焊接連接的

2、封板及底鋼襯面板均為Q345BOCrl9Ni9N不銹鋼復(fù)合板，如圖1所示。其現(xiàn)場施工程序?yàn)椋喊惭b底坎及底鋼襯-澆筑砼-砼達(dá)到規(guī)定齡期后，安裝焊接封板-回填灌漿-封焊灌漿孔。1 焊按時(shí)容易出現(xiàn)的問題 OCrl3Ni5Mo馬氏體不銹鋼底坎面板與（Q345BOCrl9Ni9N）不銹鋼復(fù)合板封板的焊接性，主要取決于底坎面板與復(fù)板基層 Q345B低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性。由于OCr13Ni5Mo鋼與 Q345B鋼的化學(xué)成分與性能相差較大，同時(shí)受底坎、底鋼襯的結(jié)構(gòu)形式與其現(xiàn)場施工程序和施工條件的制約，焊接時(shí)容易產(chǎn)生以下兩個(gè)方面的問題：1.1 焊接接頭脆化和冷裂紋。OCrl3Ni5Mo鋼在焊接過程中具有較強(qiáng)的淬

3、硬傾向，焊后接頭易產(chǎn)生脆化和冷裂紋。結(jié)構(gòu)厚度和拘束度越大，焊接時(shí)淬硬傾向和冷裂紋傾向也就越大。1.2 焊接接頭過熱。OCrl3Ni5Mo 鋼焊接時(shí)，由于導(dǎo)熱性較差，具有較大的過熱傾向。尤其是冷卻速度慢時(shí)，其晶粒容易長大粗化，熱影響區(qū)中產(chǎn)生粗大的鐵素體和晶間碳化物組織，使塑韌性降低，在冷卻時(shí)將會(huì)引起脆化，如果有氫的作用，更加促進(jìn)產(chǎn)生冷裂紋。 因此，在制定現(xiàn)場焊接工藝時(shí)，必須很好地解決上述問題。施工現(xiàn)場采用的焊接方法多為焊條電弧焊，異種金屬接頭組合采用焊條電弧焊的關(guān)鍵問題是選擇焊條的種類、型號(hào)，合理地制定焊接工藝及采用正確的操作技術(shù)。2 焊條的選擇 OCrl3Ni5Mo 鋼與 Q345B鋼焊接，多

4、采用高 CrNi 奧氏體焊條，如 A3O7、A507?，F(xiàn)場采用的接頭形式為帶金屬墊板的V形坡口對(duì)接接頭，如圖2所示，Q345BOCrl3Ni5Mo鋼作為母材，可分別約為2O的熔合比，兩種母材的綜合熔合比約為40。 利用Schaeffler組織圖，大致可判斷出采用A307、A507焊條焊接Q345BOCrl3Ni5Mo對(duì)接焊縫的金相組織。 A307和 A507焊條的熔敷金屬的w（Ni）eq、w（Cr）eq，Q345B和 OCrl3Ni5Mo鋼的w（Ni）eq、w（Cr）eq當(dāng)量均列于表 1中。 由圖3可知，采用A307焊條焊接時(shí)，當(dāng)控制熔合比小于304O時(shí)，可得到奧氏體或奧氏體加少量鐵素體組織，

5、抗裂性較好。但由于現(xiàn)場坡口尺寸變化幅度較大，影響熔合比的因素很多，特別是根部 12層焊道，由于 Q235金屬墊板的熔入，熔合比極有可能大千4O，甚至達(dá)到50，此時(shí)，根部焊道的組織為奧氏體馬氏體，抗裂性極差；而采用A507焊條焊接時(shí)，熔合比即使達(dá)到5O，焊縫也會(huì)得到純奧氏體組織，塑韌性好，抗冷裂性能高。因此，綜合考慮現(xiàn)場因素對(duì)熔合比和焊接熱循環(huán)的不利影響，選擇A507焊條焊接三峽二期工程泄洪壩段深孔工作門底坎OCr13Ni5Mo面板與（Q345BOCr19NigN）復(fù)合板異種鋼的現(xiàn)場對(duì)接焊縫。3 焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)3.1 試驗(yàn)依據(jù) JB 47081992鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定； GB 15019

6、98鋼制壓力容器附錄E“產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗(yàn)”。3.2 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)用鋼板 采用ZX74OOB逆變直流焊機(jī)焊條電弧焊。3.2.3 試驗(yàn)用焊條3.3 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，焊接坡口采用帶金屬墊板的單面V形坡口，見圖4。3.4 采用平焊位置焊制焊接工藝評(píng)定試板。3.5 焊接工藝參數(shù)3.6 試板經(jīng)外觀檢查合格，內(nèi)部質(zhì)量經(jīng)X射線探傷達(dá)到GB332387 AB I 級(jí)，合格。3.7 力學(xué)性能試驗(yàn)及結(jié)果 拉伸試驗(yàn) 拉伸試樣 b=560，555 MPa，斷于母材，合格。3.7.2 彎曲試驗(yàn) 4個(gè)側(cè)彎試樣實(shí)際彎曲角均達(dá)到規(guī)定值180，未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，全部合格。3.7.3 硬度試驗(yàn)4 現(xiàn)場焊接工藝4.1 裝

7、配要求及焊前準(zhǔn)備 裝配前打磨坡口面及兩側(cè)各20 mm范圍，直至露出金屬光澤，并保持干燥，然后進(jìn)行裝配。要求表面對(duì)齊，對(duì)口錯(cuò)邊量1 mm，坡口根部間隙 46 mm，合格后進(jìn)行定位點(diǎn)焊，點(diǎn)焊工藝同正式焊接工藝。點(diǎn)焊完畢，重新檢查裝配質(zhì)量，確認(rèn)合格后在坡口兩側(cè)不銹鋼表面100150 mm范圍內(nèi)均勻噴灑一層金屬焊接防飛濺劑，即可進(jìn)行焊接。4.2 焊接工藝要求 （1）所有焊工均必須在持有 Q345低合金鋼板材全位置有效合格證的基礎(chǔ)上，經(jīng)異種鋼焊接理論知識(shí)和操作技能培訓(xùn)，并按 DLT 679-1999焊工技術(shù)考核規(guī)程考試合格； （2）焊條必須嚴(yán)格按照焊條使用說明書要求烘焙，并裝入保溫筒，隨用隨取； （3）

8、焊接工藝參數(shù)嚴(yán)格執(zhí)行第3.5條的規(guī)定（表5）； （4）焊接時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行短弧、直焊道不擺動(dòng)操作技術(shù)； （5）控制道間溫度80； （6）采用分段跳焊法施焊，每段長度 600800 mm ； （7）多道焊時(shí)，應(yīng)先焊 Q345B側(cè)焊道，然后焊接0Cr13Ni5Mo側(cè)焊道； （8）根部焊道焊接時(shí)，應(yīng)保證兩側(cè)母材與墊板熔合良好； （9）焊接過程中對(duì)每段、每道焊縫都必須及時(shí)清渣，如發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷，應(yīng)立即鏟除，并補(bǔ)焊；達(dá)到技術(shù)條件要求后再繼續(xù)焊接，直至焊滿整個(gè)坡口為止。4.3 應(yīng)用結(jié)果 經(jīng)過半年多的焊接施工，三峽二期工程泄洪壩段深孔工作門底坎 24條共 180 m 焊縫，已全部焊完，經(jīng)檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷，一次合格率達(dá)到了100。5 結(jié)論 （1）通