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 （葛洲壩集團機電建設有限公司，湖北宜昌443002）摘要：通過焊接性分析，以焊接工藝評定試驗為基礎，結合施工現(xiàn)場的實際焊接經驗，總結了OCrl3N6Mo馬氏體不銹鋼與Q345B低合金結構鋼的焊接工藝。關鍵詞：Q345B鋼；OCr13Ni5Mo鋼；焊條選擇；焊接工藝中圖分類號：TG457l 文獻標識碼：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構形式，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不銹鋼復合板，如圖1所示。其現(xiàn)場施工程序為：安裝底坎及底鋼襯-澆筑砼-砼達到規(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）不銹鋼復合板封板的焊接性，主要取決于底坎面板與復板基層 Q345B低合金結構鋼的焊接性。由于OCr13Ni5Mo鋼與 Q345B鋼的化學成分與性能相差較大，同時受底坎、底鋼襯的結構形式與其現(xiàn)場施工程序和施工條件的制約，焊接時容易產生以下兩個方面的問題：1.1 焊接接頭脆化和冷裂紋。OCrl3Ni5Mo鋼在焊接過程中具有較強的淬

3、硬傾向，焊后接頭易產生脆化和冷裂紋。結構厚度和拘束度越大，焊接時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，由于導熱性較差，具有較大的過熱傾向。尤其是冷卻速度慢時，其晶粒容易長大粗化，熱影響區(qū)中產生粗大的鐵素體和晶間碳化物組織，使塑韌性降低，在冷卻時將會引起脆化，如果有氫的作用，更加促進產生冷裂紋。 因此，在制定現(xiàn)場焊接工藝時，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鍵問題是選擇焊條的種類、型號，合理地制定焊接工藝及采用正確的操作技術。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。現(xiàn)場采用的接頭形式為帶金屬墊板的V形坡口對接接頭，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當量均列于表 1中。 由圖3可知，采用A307焊條焊接時，當控制熔合比小于304O時，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，甚至達到50，此時，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，熔合比即使達到5O，焊縫也會得到純奧氏體組織，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）復合板異種鋼的現(xiàn)場對接焊縫。3 焊接工藝評定試驗3.1 試驗依據(jù) JB 47081992鋼制壓力容器焊接工藝評定； GB 15019

6、98鋼制壓力容器附錄E“產品焊接試板的力學性能檢驗”。3.2 試驗條件 試驗用鋼板 采用ZX74OOB逆變直流焊機焊條電弧焊。3.2.3 試驗用焊條3.3 根據(jù)現(xiàn)場實際情況，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定試板。3.5 焊接工藝參數(shù)3.6 試板經外觀檢查合格，內部質量經X射線探傷達到GB332387 AB I 級，合格。3.7 力學性能試驗及結果 拉伸試驗 拉伸試樣 b=560，555 MPa，斷于母材，合格。3.7.2 彎曲試驗 4個側彎試樣實際彎曲角均達到規(guī)定值180，未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，全部合格。3.7.3 硬度試驗4 現(xiàn)場焊接工藝4.1 裝

7、配要求及焊前準備 裝配前打磨坡口面及兩側各20 mm范圍，直至露出金屬光澤，并保持干燥，然后進行裝配。要求表面對齊，對口錯邊量1 mm，坡口根部間隙 46 mm，合格后進行定位點焊，點焊工藝同正式焊接工藝。點焊完畢，重新檢查裝配質量，確認合格后在坡口兩側不銹鋼表面100150 mm范圍內均勻噴灑一層金屬焊接防飛濺劑，即可進行焊接。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上，經異種鋼焊接理論知識和操作技能培訓，并按 DLT 679-1999焊工技術考核規(guī)程考試合格； （2）焊條必須嚴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)嚴格執(zhí)行第3.5條的規(guī)定（表5）； （4）焊接時，嚴格執(zhí)行短弧、直焊道不擺動操作技術； （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，應先焊 Q345B側焊道，然后焊接0Cr13Ni5Mo側焊道； （8）根部焊道焊接時，應保證兩側母材與墊板熔合良好； （9）焊接過程中對每段、每道焊縫都必須及時清渣，如發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷，應立即鏟除，并補焊；達到技術條件要求后再繼續(xù)焊接，直至焊滿整個坡口為止。4.3 應用結果 經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，經檢驗未發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷，一次合格率達到了100。5 結論 （1）通