低温钢的焊接要点

2016-12-28  来自: 中山市瑞力特五金材料有限公司 浏览次数:840

低温钢焊接要点

 

通常把-10~-273℃低温条件下使用的钢称为低温钢。

  一般把-10~-196℃温度范围称为“低温”,

  把-196~-273℃称为“超低温”。



     低温钢是怎样分类的?按照合金元素含量和组织,低温钢可以分为以下几类:

 

     1、铝C-Mn钢及低合金铁素体型低温钢


  铝C-Mn钢是用Si、Mn进行脱氧的同时加入铝进行强烈脱氧的优良钢种。低合金铁素体型低温钢是在铝钢的基础上加入了总的质量分数不超过5%合金元素的低温钢,其中一类是加入了Nb、V、Ti、Al、Cu、RE等合金元素,组织为铁素体和极少量的珠光体,如06MnVTi、06MnVAl、09Mn2VRE、06MnNb钢等;另一类是加入了镍元素形成含镍的铁素体类低温钢,如0.5Ni、2.5Ni、3Ni、3.5Ni等。


      2、中合金低碳马氏体型低温钢


  这类钢比较典型的是9Ni钢,具有很高的低温韧性,能用于-196℃。在9Ni钢的基础上研制出的5Ni钢在-162~-196℃的低温下具有良好的低温韧性。


      3、高合金奥氏体型低温钢


  这类钢有Ni- Cr奥氏体低温钢(如1Cr18Ni9Ti)和无Ni、Cr奥氏体低温钢(如20Mn23Al)。



  制定低温钢焊接工艺的根本出发点是在防止出现裂纹的同时,要保证焊缝和过热区具有低温韧性。低温钢的焊接工艺要点如下:



1、焊接方法

  目前所使用的各种焊接方法均可用于低温钢焊接,如焊条电弧焊埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极隋性气体保护焊、CO2气体保护焊、等离子弧焊等。


2、焊接材料

  焊接铝钢时,为保证焊缝具有良好的低温韧性,选用ωNi为0.5%~1.5% 的低镍焊条比选用成分与母材相同的C-Mn型焊条更为可靠。埋弧焊时,可采用C-Mn焊丝配合能过渡Ti和B的碱性粘接焊剂,或中性熔炼焊剂配合含Mn-Mo焊丝,或碱性熔炼焊剂配合含镍的焊丝。钨极氩弧焊和熔化极惰性气体保护焊时,应选用ωNi为1.5%~2.5%的焊丝。


  焊接低合金高强钢时,在保证焊缝具有足够韧性的前提下还要考虑到与母材等强度,因此焊接材料中除了含有ωNi为1%~3%以外,一般还有ωMo为0.2%~0.5%,有时还含少量的铬。


  焊接低镍低温钢时,所用的焊接材料的含镍量应与母材相同或高于母材,同时应尽量降低焊缝中含碳量和硫、磷杂质含量,并应对锰、硅加以限制。


  焊接9Ni钢时,通常采用三类奥氏体焊接材料:①ωNi在60%以上的Inconel型的Ni-Cr-Mo系合金;②ωNi在40%的Fe-Ni-Cr系合金;③含13Ni -16Cr-Mn-W的奥氏体不锈钢


3、焊接热输入

  为防止在焊缝和近缝区产生能导致接头低温脆化的粗大的铁素体或上贝氏体和M-A组元,宜选择偏小的焊接热输入和无摆动的快速多层焊工艺。


4、焊前预热和层间温度

  由于低温钢一般都具有良好的焊接性,焊前通常都不需要预热,但是如果焊件刚性比较大,也需要采取预热措施,但温度不能太高,一般应控制在100~150℃,层间温度大于等于300℃。


5、焊后热处理

  对于铁素体类低温钢,当焊件板厚>15mm时,焊后多采用消除应力热处理。但是对于具有回火脆性的含镍低温钢,应注意回避回火脆化温度。

  9Ni钢由于焊接性优于一般的低合金高强钢,当板厚<50mm时,焊后可不进行消除应力热处理。

关键词: 焊接方法   焊接材料   低温钢   熔点  

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