水電工程用鋼及焊接材料分析_精編版

1、 精編范文 水電工程用鋼及焊接材料分析溫馨提示：本文是筆者精心整理編制而成，有很強(qiáng)的的實(shí)用性和參考性，下載完成后可以直接編輯，并根據(jù)自己的需求進(jìn)行修改套用。水電工程用鋼及焊接材料分析 本文關(guān)鍵詞：焊接, 水電工程, 材料, 分析水電工程用鋼及焊接材料分析 本文簡介：摘要：隨著水電工程建設(shè)的發(fā)展, 水電工程用鋼及其焊接材料種類和焊接方法不斷增加, 文中根據(jù)目前水電工程建設(shè)的應(yīng)用情況, 按水工鋼結(jié)構(gòu)的不同構(gòu)造和功能, 介紹水電工程用鋼材及其焊接材料應(yīng)用種類和焊接方法, 以此作為今后從事類似工作的相關(guān)人員的技術(shù)參考依據(jù)之一。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)；鋼材；焊接材料；焊接方法近年來, 我國大水電工程用鋼及焊接材料

2、分析 本文內(nèi)容：摘要：隨著水電工程建設(shè)的發(fā)展, 水電工程用鋼及其焊接材料種類和焊接方法不斷增加, 文中根據(jù)目前水電工程建設(shè)的應(yīng)用情況, 按水工鋼結(jié)構(gòu)的不同構(gòu)造和功能, 介紹水電工程用鋼材及其焊接材料應(yīng)用種類和焊接方法, 以此作為今后從事類似工作的相關(guān)人員的技術(shù)參考依據(jù)之一。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)；鋼材；焊接材料；焊接方法近年來, 我國大型、巨型水電站不斷增多、水工金屬結(jié)構(gòu)趨于大型化、大尺寸、大體積、大參數(shù)等類型不斷涌現(xiàn)。鋼材類型和焊接材料也層出不窮, 新的焊接方法不斷涌現(xiàn)。文中概要介紹一些鋼材和焊接材料的應(yīng)用發(fā)展情況和采用的焊接方法。1壓力鋼管11鋼材常用鋼材牌號(hào)Q245R, Q345R（Q355BE）

3、, Q370R（Q390CE）, Q420CE, Q460CE（S460N）, 07MnMoVR, 07MnNiVDR, 07MnNiMoDR, Q690, 780MPa高強(qiáng)鋼, 950MPa高強(qiáng)鋼（日本神流川長野縣和群馬縣2005年首臺(tái)機(jī)發(fā)電, 470MW6臺(tái)2820MW, 日本小丸川宮崎縣2002年首臺(tái)機(jī)發(fā)電, 300MW6臺(tái)1800MW）。中國水利水電第十_大橋焊材集團(tuán)有限公司共同參與焊接性能研究, 于20_2021年對寶鋼國產(chǎn)化生產(chǎn)的B950CF高強(qiáng)鋼配合國產(chǎn)化的焊接材料進(jìn)行焊接性能研究。通過試驗(yàn)研究, 焊接性能達(dá)到了預(yù)期的滿意效果。12焊接材料（1）常用焊接方法有：焊條電弧焊、熔化極

4、氣體保護(hù)焊、埋弧焊。（2）國外焊接材料廠家：日本新日鐵住金、韓國現(xiàn)代焊接材料、奧地利柏樂焊接材料、德國蒂森焊接材料、瑞典伊薩焊接材料、澳大利珀斯焊接材料、美國焊接材料。2沖沙管和排沙底孔21國內(nèi)工程鋼板和焊接材料（1）國內(nèi)常用材料：全含碳鋼襯或鋼襯基層均為Q235B, Q245R, Q355B, Q355C, Q345R。（2）鋼襯基層或全含碳鋼鋼襯, 常用焊接材料采用焊條型號(hào)E5015, 氣保焊焊絲型號(hào)ER50和埋弧焊絲牌號(hào)為H08A, H08MnA, H10Mn2, 焊劑牌號(hào)為熔煉型HJ431, HJ350或燒結(jié)型SJ101。（3）國內(nèi)鋼襯覆層常用不銹鋼, 06Cr19Ni10（S304）

5、, 耐氯離子腐蝕即點(diǎn)腐蝕或稱點(diǎn)蝕的06Cr17Ni12Mo2（S316）, 022Cr22Ni5Mo3N（瑞典SAF2205）和耐泥沙磨損的04Cr13Ni5Mo（S135）。（4）焊接材料Cr18Ni8（E308和ER308焊覆層）；Cr18Ni12（A202, 焊絲022Cr19Ni12Mo2, E316和ER316焊覆層）；E2209/ER2209焊過渡層和覆層；Cr25N13（A302, A312, A042, E309/ER309）焊過渡層；04Cr13Ni5Mo焊絲熱處理, 如焊絲ER410NiMo。22國外工程鋼襯覆層用耐磨鋼（耐磨硬質(zhì)合金）（1）鋼襯覆層, 采用國內(nèi)耐磨鋼, 選

6、用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T241862009工程機(jī)械用高強(qiáng)度耐磨鋼板規(guī)定的, NM300, NM360, NM400, NM450, NM500, NM550, NM600作覆層。（2）德國耐磨鋼Brinar400Cr（即XAR400）作鋼襯覆層, 如尼羅河上蘇丹麥洛維水電站。（3）蘇丹羅塞雷斯大壩加高工程, 于2008年開始進(jìn)行該大壩加高工程實(shí)施。鋼襯覆層采用澳大利亞珀斯國際合金公司（耐磨硬質(zhì)合金）ArcoAlloy1600（HRC60HRC62）, 基層ASTMA283相當(dāng)于我國的Q235鋼。耐磨合金狀態(tài)如圖1及圖2所示, 化學(xué)成分見表1, 典型標(biāo)稱硬度：HV698HV740（HRC60HRC

7、62）。耐磨合金復(fù)合板供貨時(shí), 局部就有龜裂或裂紋如圖3及圖4所示。咨詢工程師說, 覆層耐磨合金裂紋不影響使用, 不需進(jìn)行消除裂紋處理。鋼襯基層, 焊接材料采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn), E5015（即美標(biāo)AWS型號(hào)E7015）, 焊條直徑：3240mm。鋼襯過渡層, 焊接材料采用澳大利亞珀斯材質(zhì)牌號(hào)Cobalarc750, 焊條直徑：40mm。鋼襯覆層蓋面, 焊接材料采用自保護(hù)藥芯焊絲, 牌號(hào)Stoody101HCOwire, 焊絲直徑：16mm。3機(jī)組埋件（轉(zhuǎn)輪室, 尾水管、座環(huán)、蝸殼、機(jī)坑里襯）（1）臥式?jīng)_擊機(jī)組的蝸殼、沖擊式機(jī)組轉(zhuǎn)輪室或軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組的混凝土蝸殼永久模板、貫流式機(jī)組的管形座、混流式機(jī)組

8、尾水管的肘管及機(jī)坑里襯, 常用鋼板牌號(hào)為：Q235B, Q245R, Q355B, Q355C和Q345R。機(jī)組尾水肘管如圖5所示。（2）軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組座環(huán), 材質(zhì)常為Q355B, Q355C, Q355D, S355, 20SiMn。（3）軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組轉(zhuǎn)輪室、混流式機(jī)組尾水管的錐管, 常用不銹鋼為04Cr13Ni5Mo（S135）, 06Cr19Ni10（S304）, 06Cr17Ni12Mo2（S316）。其外壁加強(qiáng)肋材質(zhì)為Q235B, Q245R, Q355B, Q355C, Q355D和Q345R。其錐管與肘管、肋與其外壁等異質(zhì)母材的焊接均采用Cr25Ni13型不銹鋼焊接材料。（4）

9、混流式機(jī)組的座環(huán), 座環(huán)環(huán)板多為S355, S500, Q355, 20SiMn等。座環(huán)固定導(dǎo)葉材質(zhì)為S355, S500, S550, Q355。座環(huán)碟形邊（過渡邊）材質(zhì)為S355, Q355, S500, S550和610MPa高強(qiáng)鋼。（5）混流式機(jī)組蝸殼材質(zhì)選用Q245R, Q345R（Q355BE）, Q370R（Q390CE）, Q420CE, Q460CE（S460N）, 07MnMoVR, 07MnNiVDR, 07MnNi-MoDR, 780MPa高強(qiáng)鋼等。座環(huán)如圖6所示, 蝸殼如圖7和圖8所示。（6）混流式機(jī)組筒閥材質(zhì)為Q245B, Q355B鋼, 其導(dǎo)向條采用螺栓連接或焊接

10、。導(dǎo)向條位置或在筒閥上或在固定導(dǎo)葉上, 導(dǎo)向條材質(zhì)為不銹鋼和青銅。若采用焊接, 不銹鋼的焊接方法多為焊條電弧焊、MAG半自動(dòng)實(shí)心焊絲氣保焊、CO2或MAG半自動(dòng)藥芯氣保焊；青銅的焊接方法為半自動(dòng)MIG焊和手工TIG焊, 注意應(yīng)不預(yù)熱焊接, 可冷焊。4水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪常用材質(zhì)為不銹鋼ZG04Cr13Ni4Mo, 04Cr13Ni5Mo鋼。焊接方法用焊條電弧焊、MAG半自動(dòng)實(shí)心焊絲氣保焊、CO2或MAG半自動(dòng)藥芯焊絲氣保焊。某水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪如圖9所示。制造、安裝中, 應(yīng)防止鐵離子污染。5定子、轉(zhuǎn)子及上下機(jī)架等發(fā)電機(jī)鋼骨架其鋼骨架, 目前多為Q355B（C）鋼。焊接方法多為焊條電弧焊、MAG半自動(dòng)實(shí)

11、心焊絲氣保焊、CO2或MAG半自動(dòng)藥芯焊絲氣保焊。6閘門門葉、閘門埋件及啟閉機(jī)機(jī)架（1）閘門門葉的焊接結(jié)構(gòu)用材質(zhì)為Q235B, Q355B, Q390B鋼。國外某些潛孔式弧門面板, 采用奧氏體或馬氏體不銹鋼材質(zhì)或不銹鋼復(fù)合鋼板制作, 或由復(fù)合板制造廠供貨不銹鋼復(fù)合鋼板或鋼閘門制作廠采用塞焊復(fù)合。門葉設(shè)計(jì)主要是控制閘門門葉主梁剛度和防失穩(wěn)。（2）閘門門槽埋件, 其結(jié)構(gòu)形式主要分兩類：焊接件和鑄鋼件。焊接件材質(zhì)選用Q235B, Q355B鋼等, 其水封座板和軌道踏面均選用不銹鋼, 如06Cr19Ni10（S304）, 06Cr17Ni12Mo2（S316）。鑄鋼件主要用于制作承受壓力的主軌。材質(zhì)常

12、用為碳素鑄鋼ZG270500, ZG310570, ZG340640等和中碳合金鑄鋼ZG35Cr1Mo, ZG42Cr1Mo等。鑄鋼主軌道與護(hù)角等軋制件的連接, 目前多為螺栓連接, 個(gè)別仍采用異質(zhì)不銹鋼（Cr25Ni13型）焊接材料焊接。國外門槽埋件, 大多都是焊接件, 其焊接件與水或大氣接觸的外露部位多為不銹鋼或不銹鋼復(fù)合鋼板。其不銹鋼材質(zhì)為06Cr19Ni10（S304）, 06Cr17Ni12Mo2（S316）, 022Cr22Ni5Mo3N（2205）。（3）閘門門葉定論、啟閉機(jī)行走輪、弧門鉸座和壓力鋼管流道的閥門（高水頭用球閥, 中水頭和低水頭用蝶閥）等主體多為鑄鋼件。定輪、行走輪和

13、鉸座等所用軸承材質(zhì)多為內(nèi)套銅基鑲嵌或聚四氟乙烯, 內(nèi)外殼體為合金鋼（國內(nèi)）和不銹鋼（國外）的關(guān)節(jié)軸承（又稱自潤滑球面軸承）標(biāo)準(zhǔn)件。閥門內(nèi)腔和閥芯材質(zhì)為不銹鋼。定論主體、閥門主體鉸座主體, 其材質(zhì)主要為碳素鑄鋼ZG270500, ZG310570, ZG340640等和中碳合金鑄鋼ZG35Cr1Mo, ZG42Cr1Mo等。國外也有用滾動(dòng)軸承的, 其材質(zhì)為軸承合金鋼或不銹鋼。小跨度閘門定輪軸承, 也有用鑄造青銅軸套或銅基鑲嵌的復(fù)合軸套。（4）水電站用啟閉機(jī)分固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)、液壓啟閉機(jī)、移動(dòng)式啟閉機(jī)（含門機(jī)和移動(dòng)臺(tái)車）和螺桿式啟閉機(jī)。其采用焊接機(jī)架, 材質(zhì)常為：Q235B, Q355B。當(dāng)機(jī)架上為奧氏體不銹鋼護(hù)欄時(shí), 護(hù)欄立柱腳與含碳鋼之間的焊接, 應(yīng)選用不銹鋼Cr25Ni13焊接材料。另外一類、二類主要受力焊縫和承受疲勞載荷的焊縫, 不得采用純CO2氣體實(shí)心焊絲進(jìn)行氣體保護(hù)焊焊接。7結(jié)語通過對水工金屬結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式