第二节异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择讲解Word下载.docx
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选用适合的焊接材料或有关措施,可以调整焊缝成分和性能,防止产生裂纹,提高焊接接头的性能,用各种电阻焊焊接异种钢时,要特别注意控制母材的熔化量。
三、异种钢焊接时焊接材料的选择
正确选择焊接材料是异种钢焊接时的关键,接头质量和性能与焊接材料关系十分密切。
异种钢接头的焊缝和熔合区,由于有合金元素被稀释和碳迁移等因素的影响,存在着一个过渡区段,这里不但化学成分和金相组织不均匀,而且物理性能也不同,甚至力学性能也有极大的差异,可能引起缺陷或严重降低性能,所以必须按照母材的成分、性能、接头形式和使用要求正确地选择焊接材料。
从使用要求来说,对于金相组织较为接近的异种钢接头,其焊接材料的选择原则是要求焊缝金属的力学性能及其他性能不低于母材中性能较低一侧的指标,这种认识在大多数情况下是对的,但从焊接工艺来说,有时这样选材是不适当的,需要按性能较高的母材选择焊接材料,比如,铬的质量分数为12%的Crl2型复杂合金化的高铬热强钢与低合金的12CrlMoV钢的焊接实践表明,如果选用性能较低的12CrlMoV钢常用的E5515-B2-V这种工作温度<
540℃的焊条,在Cr12热影响区会出现裂纹,而选用性能较高的Crl2钢常用的EllMoVNiW-15这种工作温度<
580℃的焊条,反而可以避免热影响区裂纹,可见选择焊接材料应综合全面考虑,而不能简单依据某种原则。
选择异种钢焊接材料时的基本原则可归纳如下:
1在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下,如果不可能兼顾焊缝金属的强度和塑性,则应该选用塑性较好的焊接材料。
2在许多情况下焊缝金属性能只需符合两种母材中的一种,即认为满足技术要求。
3焊接材料应具有良好的工艺性能,焊缝成形美观。
4焊接材料应经济、易得。
可供异种钢焊接时选用的各类焊条分别列于表3-2-1至表3-2-5,以供参考。
表3-2-1可用于异种钢焊接的结构钢焊条
牌号
焊条型号
药皮类型
焊接电源
主要用途
J422
E4303
钛钙型
AC.DC
焊接较重要的低碳钢及低合金钢结构
J426
E4316
低氢钾型
J427
E4315
低氧钠型
DC+
J502
E5003
焊接Q345(16Mn及相同强度级别的低合金钢一般结构
J505
E5011
纤维素型
AC、DC
J506
E5016
AC,DC
焊接中碳钢及重要低合金钢结构
J507
E5015
低氢钠型
J507Mo
E5015-G
焊接抗高温硫及硫化氢腐蚀用钢结构
J507MoW
焊接抗高温氢、氮、氨腐蚀的1OMnWVNb等钢
J607
E6015-G
焊接中碳钢和相应的低合金高强度结构钢等。
J707
E7015-D2
焊接低合金高强度结构钢
J807
E8015-G
J857
E8515-G
J907
E9015-G
Jl07
E10015-G
表3-2-2可用于异种钢焊接的钼及铬铝耐热钢焊条
焊缝金属主要成分(质量分数,%)
R107
E5015-AI
DC
MoO.5
工作温度<
520℃的珠光体耐热钢(如15Mo
R207
E5015-B1
M00.5,CrO.5
510℃的珠光体耐热钢(如12CrMo
R307
E5515-B2
M00.5,Crl.0
540℃的珠光体耐热钢(如15CrMo
R317
E5515-B2-V
13(2
VO.2
540℃的珠光体耐热钢(如12CrMoV
R327
E5515-B2-VW
M00.8,Crl.2
VO.3,WO.4
570℃的珠光体耐热钢(如12CrMoV
R337
E5515-B2-VNb
M00.8,Crl.2
V0.3,Nb0.2
570℃的珠光体耐热钢(如ZG15CrlMolV
R347
E5515-B3-VWB
V0.4,Cr2.0
W0.4,B0.002
620℃的珠光体耐热钢(如12Cr2MoWVTiB
R407
E6015-B3
M01.0,Cr2.5
Cr2.5Mo等珠光体耐热钢
R417
E5515-B3-VNb
M00.9,Cr2.7
V0.4,Nb0.5
620℃的珠光体耐热钢(如12Cr3MoVSiTiB
R427
Mol.0,Cr2.7
V0.3,.Nb0.2
W0.4
620℃珠光体耐热钢
R507
E1-SMoV-15
De
M00.4--0.7
Cr4.5--6.0
V0.1--0.35
CrSMo等珠光体耐热钢
R707
E1-9Mo-15
M00.8,Cr9.0
Mn0.8,Si0.5
用CrgMo钢等珠光体耐热钢
R717
Mol.0,Cr9.0
Ni0.8,Mn0.9V0.3,N0.05
工作温度在600~650℃的9CrMoNiV耐热钢,如T91/P91或F9
R807
E11MoVNi-15
M00.8,Cr11
V0.3,Ni0.8
工作温度为565℃以下耐热钢,如1CrllMoV等
焊麓金属主要成
分(质量分数,%)
R817
E2-11M-11MoWNiV-15
Cr9.5--12.0
M00.8~1.1
Ni0.4~1.1
W0.4~0.7
V0.4~0.7
580℃的耐热钢(如CrllMoWNiV
R827
相当于E1-11MoVNi-1
M00.8--1.1
V0.2~0.4
565℃的CrllMoV及Cr11MoNiV耐热钢
表3-2-3可用于异种钢焊接的铬不锈钢焊条
用途
G202
E410-16
Crl3,Mn~l,Si--<
~0.9
Ni~<
0.7,Mo~<
0.75
0Cr13、1Cr13不锈钢等
G207
E410-15
Crl3,Si~0.9,Ni~0.7
Mo~0.75,Cu~0.75
G217
相当EA10-15和E1-13-15
Crl3,Mn~
Ni~0.7,Mo~<
Cu~0.75
0Cr13,1Cr13,2Cr13不锈钢等,
G302
EA30-16
Crl7,Mn~0.1,Si~-~0.9
Ni~0.6,.Mo~0.75
Crl7不锈钢等’
G307
E430-15
Crl7,Mn~l,Si~<
Ni~0.6,Mo~0.75Cu~0.75
Crl7不锈钢等
表3-2-4可用于异种钢焊接的铬镍奥氏体不锈钢焊条
焊条壁号
A002
E308L-16
C≤0.04,Crl8.0-"
21.0,Ni9.0--11.0
焊接超低碳不锈钢,如
00Crl9Nill.0Crl8NillTi
A022
E316L-16
C<
~_0.04,Cr17.0--
20.0Ni11.0--14.0
焊接尿素及合成纤维设备,也可用于焊后不能热处理的铬不锈钢及复合钢
A042
E309MoI~16
C~0.04,Cr15.0--22.0Nil2.0--14.0,M02.0--3.0
用于超低碳不锈钢及异种钢焊接
A052
C~0.04,Cr17.0~22.0Ni22.0~27.0,M04.0~5.0
用于化学耐酸硫、醋酸、磷酸中的反应器,同时可
用于抗海水腐蚀用钢及异种钢焊接。
A102
E308-16
C-~.0.08,Cr18.0~21,0Ni9.0-11.0,Mn0.5--2.5
300℃的耐
蚀不锈钢如0Crl9Ni9.
0Crl8NillTi
A107
E308-15
C~0.08,Cr18.021.0Ni9.0--11.0,Mn0.5--2.5
蚀不锈钢,如0Crl9N19、
A137
E347-15
C≤0.08,Cr18.0~21.0Ni9.0--11.0
重要的含钛稳定剂的
0Crl8Ni-llTi不锈钢
A172
E307-16
C0.04~0.14,Cr18.0~21.5Ni8.0--10.7,M00.5--1.5
适用于ASTM307钢及其他异种钢焊接
A202
E316-16
AC.IX;
C~0.08,M02.0--2.5Cr17.0~20.0,Nill.0--14.0
在有机或无机酸介质中工作的0Crl7Nil2M02不锈钢
A207
E316-15
C~0.08,M02.02.5Cr17.0--20.0,Nill.0~14.0
在有机或无机酸介质中工作的0Crl7Nil2M02不锈钢等
A212
E318-16
C≤0.08,M02.03.00Crl7.0--20.0,Nill.0--14.0
重要的0Crl7Nil2M02不锈钢等
焊缝金属主要成分
(质量分数,%)
A242
E317-16
C~0.08,Crl8.00--21.0Nil2.0--14.0,M03.04.0Mn0.5--2.5
用于同类及异种钢焊接
A302
E309-15
C~0.15,Cr22.0~25.0
Nil2.0~14.0
同类型的不锈钢及异种钢焊接
A307
C≤0.15,Cr22.0~25.0Nil2.0--14.0
A312
E309Mo-16
C≤0.12,M02.0--3.0
Cr22--25,Nil2--14
受硫酸介质腐蚀的同类型的不锈钢等
A317
E309Mo-15
C~0.12,Cr22.0--25,0
Nil2.0--14.0,M02.0
3.0Mn0.5--2.5,Si0.9
用于焊接耐酸介质(硫氢)腐蚀的同类不锈钢、复合钢及异种钢焊接
A402
E310-16
C≤0.20,Cr25~28Ni20.0--22.5,Mnl.02.5
焊接Cr5Mo,CrgMo及高温下工作的耐热不锈钢等
A407
E310-15
C≤0.20,Cr25--28Ni20.0--22.5,Mnl.02.5
A502
E16-25MoV-16
C~0.12,N≥0.10,M05~7Cr14~18,Ni22~27,Mn0.5--2.5
淬火状态下的低合金钢和中合金钢,如30CrMnSiA等
A507
E16-
25M06N15
C~0.12,N>
~0.10MoS.0
~7.0,Cr14~18Ni22
27,M00.5~2.5
淬火状态下的低合金钢和中合金钢,如
30CrMnSiA
表3-2-5可焊接异种钢的镍及镍合金焊条
用途
Nil12
Ni≥92
镍基合金和双金属
Ni307
NiTOCrl5
镍基合金或异种钢
Ni307B
Ni70Crl5Mn7
Ni337
Ni70Crl5Nb3M04
镍基合金或异种钢、复合钢
Ni347
Ni70Crl8Mn4Nb2
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