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15NiCuMoNb5-6-4鋼的焊后熱處理與焊接接頭性能

   2020-09-01 互聯(lián)網中國鑄造網13360
核心提示:15NiCuMoNb5-6-4鋼是歐洲EN10216標準中的牌號,被美國ASME規(guī)范認可為1.15Ni-0.65Cu-Mo-Cb,在VM公司則以WB3

15NiCuMoNb5-6-4鋼是歐洲EN10216標準中的牌號,被美國ASME規(guī)范認可為1.15Ni-0.65Cu-Mo-Cb,在V&M公司則以WB36牌號來命名。該鋼種為含Nb微合金化的貝氏體Ni-Cu-Mo鋼,直到450℃仍具有良好的高強度性能,被廣泛用于制造火力發(fā)電廠管子或管式產品,如給水管道、下降管,包括集箱、集合管和管件。對用于火力發(fā)電廠的該鋼種進行焊接接頭質量檢驗時,發(fā)現(xiàn)焊縫硬度往往低于母材硬度,不滿足相關標準的要求,而非破壞性檢驗中硬度指標是用來檢驗焊縫力學性能的重要指標。為了提高焊縫硬度,有建議提高回火溫度、延長保溫時間的,也有持相反意見的。鑒此,故有必要對不同回火參數(shù)情況下焊縫硬度與焊縫組織、性能的關系進行研究,以探討該材質焊縫質量的檢驗標準。

實驗用鋼管是日本JFE公司生產的規(guī)格為ID244.5mm×22mm的15NiCu-MoNb5-6-4鋼管,經過925℃正火+640℃回火,鋼管組織為回火貝氏體+鐵素體。鋼管對焊采用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面,所用焊材化學成分見表1,焊接規(guī)范見表2。焊接試樣在SX3-10-13箱式電阻爐中進行回火處理,即分別于590、620和650℃保溫2、5和10h。然后進行力學拉伸、沖擊試驗,并對微觀組織進行分析。

焊材化學成分(質量分數(shù),

型號

廠家

C

Mn

S

P

Si

Ni

Mo

焊絲

AWS ER80S-G

Oerlikon

0.11

1.15

0.009

0.007

0.64

/

0.53

焊條

AWS E9018-G

Oerlikon

0.055

1.46

0.009

0.011

0.30

0.92

0.36

焊接規(guī)范

焊層

焊接方法

焊材型號,規(guī)格/mm

極性

電流/A

電壓/V

1

GTAW

AWS ER80S-G,Φ2.4

直流正接

115125

1011

2

SMAW

AWS E9018-G,Φ3.2

直流反接

100120

2128

35

SMAW

AWS E9018-G,Φ4.0

直流反接

140155

2128

68

SMAW

AWS E9018-G,Φ3.2

直流反接

110120

2126

縫的強度降低。15NiCuMoNb5-6-4焊縫硬度低于母材硬度達23HV時,焊接接頭力學性能指標依然可以滿足等強設計要求。不同焊接材料可能導致15NiCuMoNb5-6-4焊接接頭熱處理后強度和硬度的不同變化。有文獻報道使用國產含Cu的焊條焊接15NiCuMoNb5-6-4鋼管,增大回火參數(shù)可以提高焊縫硬度和焊接接頭強度;也有文獻報道使用德國蒂森公司生產的焊材焊接15NiCuMoNb5-6-4鋼管,通過增大回火參數(shù)可以使焊縫硬度和焊接接頭強度遠高于母材。而本文使用奧林康焊材,增大回火參數(shù)使焊縫硬度和焊接接頭強度有不同程度的降低。(榕霖)


 
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