异种钢焊接焊条选用及说明
316ti不锈钢管与异种钢的焊条选择标准
316ti不锈钢管与异种钢的焊条选择标准在工业领域,焊接是一种常见的连接方法,而焊接材料的选择对于焊接质量和效果至关重要。
在对316ti不锈钢管与异种钢进行焊接时,正确选择焊条是非常重要的,因为不同的焊条对于不同材质的焊接有着不同的适用性。
本文将就316ti不锈钢管与异种钢的焊条选择标准进行深入探讨。
1. 316ti不锈钢管的特点及焊接技术要求316ti不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性能的不锈钢材料,常用于化工、制药等领域。
在进行焊接时,由于316ti不锈钢的铬含量较高,其焊接性能和抗晶间腐蚀性能要求较高。
选择合适的焊接材料是至关重要的。
2. 异种钢的焊接难点及对焊条的要求与316ti不锈钢管不同材质的异种钢在焊接时会遇到尤为复杂的问题,如热裂纹、晶间腐蚀等。
对于异种钢的焊接需要选择具有良好焊接工艺性和抗晶间腐蚀性的焊条。
3. 焊条选择标准在选择焊条时,需要考虑316ti不锈钢与异种钢的特点和要求,常用的焊条包括不锈钢焊条、低合金焊条、镍基焊条等。
针对316ti不锈钢管与异种钢的焊接,应选择具有良好的蠕变性、晶间腐蚀抵抗性和热裂性的焊条,如ER309L、ERNiCr-3等。
4. 个人观点和总结在实际的焊接工作中,正确选择适合的焊条对于焊接质量和效果至关重要。
尤其对于316ti不锈钢管与异种钢的焊接,更需要严格遵守焊接材料的选择标准,以确保焊接接头的质量和性能。
另外,不同厂家生产的焊条性能也存在一定的差异,因此在选择时需要谨慎考虑并进行充分的试验和评估。
通过本文的深入探讨,相信读者已经对于316ti不锈钢管与异种钢的焊条选择标准有了更清晰的认识。
正确选择焊条并严格遵守焊接工艺规范,将有助于提高焊接质量和效率,同时也能够延长设备的使用寿命,降低维护成本。
316ti不锈钢管与异种钢的焊接是一项复杂的工艺,需要严格遵守焊接材料的选择标准以确保焊接质量和效果。
在选择焊条时,需要考虑316ti不锈钢与异种钢的特点和要求。
焊条的选用——精选推荐
焊条的选用★为什么要重视对焊接材料的正确选择?●正确选择焊材是保证焊接质量的最重要、也是最基本的条件。
●工程所采用的焊接材料一般要求在设计文件中作出规定。
GB50236-98第2.0.2条规定:设计文件应标明母材、焊接材料、焊缝系数及焊缝坡口的形式,并对焊接方法、焊前预热、焊后热处理及焊接检验提出要求。
●作为施工单位的工程技术人员要求掌握焊材选择的基本知识,目的是:(1)在审图时核对设计对焊材选择的正确性;(2)当设计无规定或现场条件满足不了设计规定时,为自选焊材提供方便。
★特别注意:施工单位自选的焊材最终仍应报请设计同意。
★特别提醒:焊条选择是否合理,不完全由焊接工艺评定所决定。
(一)选择焊条的基本要点1、考虑焊件材料的物理性能、力学性能和化学成分:(1)按等强度的原则,选择满足接头力学性能要求的焊条。
■举例:Q235,按等强度的原则应选用J42×焊条,而不应选用J50 ×焊条。
◆特殊情况:根据母材的焊接性,选用不等强度(高强度匹配或低强度匹配)、而韧性好的焊条,但需通过改变焊缝结构形式,以满足设计强度和刚度的要求。
(2)使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。
■举例:15CrMo必须选用R307焊条(1Cr-0.5Mo),而不能选用R207焊条(0.5Cr-0.5Mo)。
(3)当母材化学成分中碳或硫、磷等有害杂质较高时,应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条。
如低氢型焊条等。
★注意:焊接构件对力学性能和化学成分的要求并不是均衡的:▼有的焊件可能偏重于强度、韧性等方面的要求,而对化学成分不一定要求与母材一致。
如选用结构钢焊条时,首先应侧重考虑焊缝金属与母材间的等强度,或焊缝金属的高韧性;▼有的焊件又可能偏重于化学成分方面的要求,如对于耐热钢、不锈钢焊条的选择,通常侧重于考虑焊缝金属与母材化学成分的一致;▼有的也可能对两者都有严格的要求。
如异种钢焊条的选择。
因此在选择焊条时应分清主次,综合考虑。
异种钢焊接焊材选用表
异种钢焊接焊材选用表1. 异种钢焊接的背景和意义异种钢焊接是指不同材料组成的异种钢之间的焊接。
由于不同材料的熔点、热膨胀系数、熔池性质等差异,使得异种钢焊接具有一定的难度和挑战性。
然而,由于不同材料在工业生产中的广泛应用,异种钢焊接变得越来越重要。
正确选用适合的焊材对于保证异种钢焊接质量至关重要。
本文将介绍常见的异种钢类型及其特点,并提供一个详细的异种钢焊接焊材选用表,以帮助工程师们在实际生产中做出正确选择。
2. 异种钢分类及特点根据合金元素和化学成分的差异,可以将常见的异种钢分为以下几类:2.1 不锈钢与碳素钢不锈钢与碳素钢之间是最常见的一类异种钢组合。
不锈钢具有抗腐蚀性能良好、耐高温、美观等特点,而碳素钢具有良好的强度和韧性。
这种异种钢焊接常见于化工设备、食品加工设备等领域。
2.2 高温合金与不锈钢高温合金具有良好的耐热性能和抗氧化性能,而不锈钢具有抗腐蚀性能。
这种异种钢焊接常见于航空航天、石油化工等领域。
2.3 铝合金与不锈钢铝合金具有低密度、高强度等特点,而不锈钢具有抗腐蚀性能。
这种异种钢焊接常见于船舶制造、汽车制造等领域。
2.4 高强度钢与碳素钢高强度钢具有优异的力学性能,而碳素钢则是一种常用的结构材料。
这种异种钢焊接常见于桥梁建设、造船业等领域。
3. 异种钢焊接焊材选用表下面是一个异种钢焊接焊材选用表,根据不同的异种钢组合提供了建议的焊材选择:异种钢组合焊材选择不锈钢与碳素钢308L高温合金与不锈钢NiCr-Fe-3铝合金与不锈钢4043高强度钢与碳素钢E7018-G需要注意的是,以上只是一些建议的焊材选择,并不能适用于所有情况。
在实际应用中,还需要考虑具体的焊接要求、工艺条件等因素,以选择最适合的焊材。
4. 焊材选择的考虑因素在进行异种钢焊接焊材选择时,需要考虑以下几个因素:4.1 化学成分焊材的化学成分应与被焊接材料相匹配,以保证焊缝性能和力学性能。
4.2 抗腐蚀性能根据被焊接结构所处环境的腐蚀性质,选择具有良好抗腐蚀性能的焊材。
异种钢的焊条选用
异种钢的焊条选用1、异种钢焊接的主要问题:●焊接接头的化学不均匀性及由此引起的组织和力学性能的不均匀性●界面组织的不稳定性●应力变形的复杂性2、获得优质异种钢焊接接头的焊接工艺要点:●避免淬火钢的复合结构近缝区产生裂纹;●保证焊缝金属中没有热裂纹;●保证不使高合金钢有显著的稀释;●保证焊接接头与基本金属有较近的膨胀系数。
3、异种钢焊接材料选择的基本原则:●所选择的焊接材料必须能够保证异种钢焊接接头设计所需要的性能,如力学性能、耐热、耐蚀性能等;●所选择的焊材必须在有关稀释率、熔化温度和焊接件其他物理性能要求等方面能保证焊接性需要;●在焊接接头中不产生裂纹等缺陷的前提下,当不可能兼顾焊缝金属的强度和塑性时,应优先选用塑性好的填充金属;●焊接材料应经济、易得,并具有良好的焊接工艺性能。
4、碳钢与低合金结构钢或异种低合金结构钢焊接时的焊条选用:(1)选用的焊条应能保证焊缝金属及接头的强度高于强度较低一侧的钢材,而焊缝的塑性及冲击韧性不低于强度较高而塑性、韧性较低一侧的钢材。
即强度、塑性和韧性都不应低于被焊材料的最低值。
(2)一般选用低氢型焊条,以保证焊缝金属的抗裂性能和塑性。
(3)要求焊丝中的碳含量低些,而锰的含量高些,希望锰/硅的比值提高,以减少热裂纹产生。
★JB/T4709-2000规定:不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能,且其抗拉强度不应超过强度较高母材标准规定的上限值。
5、碳钢、低合金结构钢与珠光体耐热钢焊接时的焊条选用:(1)通常这类异种接头的使用温度不很高,一般选用与合金含量较低一侧的母材相匹配的焊材,并保证焊接接头的常温力学性能,接头强度不低于两种母材标准规定值的较低者。
(2)可选用碳钢焊条,也可选用耐热钢焊材。
但焊接工艺应遵循珠光体耐热钢的要求。
如A3或16Mn与15CrMo焊接时,可采用J507或R207焊条。
(3)结构刚性大、焊后不进行热处理的场合,可采用A307焊条,但这类异种钢接头的最高工作温度不得超过350℃。
异种钢焊材选用标准
异种钢焊材选用标准稿子一嘿,亲!今天咱们来聊聊异种钢焊材选用标准这个事儿。
你知道吗,这异种钢焊接可不像普通焊接那么简单,选对焊材那是超级重要的!比如说,得先看看这两种钢的化学成分,要是差别太大,那可不好搞。
就像两个人性格相差太多,凑一起容易出问题。
这化学成分不一样,焊接时就容易有裂缝、气孔啥的。
所以选焊材的时候,就得找那种能中和两边化学成分的,让它们“和谐相处”。
还有哦,这焊接的使用环境也得考虑进去。
要是在高温、高压或者腐蚀性强的环境里,那焊材就得特别能“扛”,得选那种耐高温、高压,耐腐蚀的“厉害角色”。
而且呀,焊接的工艺也会影响焊材的选择。
比如手工焊、自动焊,对焊材的要求也不太一样。
异种钢焊材的选用,那可得像选对象一样,仔细琢磨,选个最合适的,才能保证焊接质量杠杠的!不然,出了问题可就麻烦啦!稿子二嗨喽!今天咱们好好唠唠异种钢焊材选用标准。
亲,你想啊,异种钢焊接,这就好比让两个来自不同世界的家伙凑一块儿合作。
要让它们配合默契,这焊材的选择可太关键啦!呢,咱们得搞清楚这两种钢的脾气性格,也就是它们的性能特点。
有的钢硬得像石头,有的钢软得像棉花,那焊材就得在中间起到调和的作用。
比如说强度,要是一种钢强度特别高,另一种低,那焊材就得保证焊接后的整体强度能平衡。
还有啊,焊接接头的形式也会影响焊材的选用。
不同的接头形状,需要的焊材也不一样。
这就好比不同的衣服款式,得配不同的扣子才好看。
另外,可别忘了考虑成本哟!咱不能为了选个好焊材,把钱包掏空啦。
得在保证质量的前提下,选个性价比高的。
异种钢焊材选用就像是一场精心策划的派对,每个细节都要考虑周到,才能让这场焊接的“狂欢”完美收场!怎么样,是不是有点意思?。
万能异种钢焊接焊条
屈服强度
HB
460MPa
422MPa
180
万能异种金属间焊接焊条
品牌型号
用途及性能
焊缝金属机械性能
万能210
M210是以锡磷青铜为焊芯的铜合金焊条,有良好的塑性、耐冲击性、耐磨性及耐腐蚀性能。既可用ā于高强度青铜合金的焊接及纯铜与黄铜的对接,又可用于耐磨耐腐蚀工件的堆焊。还可用于不同金属的对接(白色金属除外),如铜和铸铁、铜和不锈钢、铸铁和不锈钢等。常用于阀门、轴承、齿轮、螺旋浆、推进器叶片等的焊接,也可用于铸铁的焊补与堆焊(DC)。详细资料下载
万能88C
M88C低温钎焊焊丝,主要用于医疗,食品行业。
抗拉强度
焊接温度
硬度
180MPa
220
万能75F
M75F是一种用途全面的通用气焊青铜合金,流动性、浸润性极佳,常用来焊接铸铁,除锌之类的白色金属外,对所有的金属都有很好的焊接效果。
抗拉强度
焊接温度
硬度
461MPa
760-871
85-115
万能77F
品牌型号
用途及性能
焊缝金属机械性能
MG210
用于连接与装配的高强度合金。几乎可以焊接所有铸铁。双金属焊蕊可防止过热,软性电弧使高抗裂焊缝极易加工。特别适用于球墨铸铁、铸铁和钢的焊接。常用于较厚的铸铁。
抗拉强度
屈服强度
硬度
520MPa
430MPa
200
万能770
可焊接所有的铸铁,完全可以进行机械加工,具有超长的强度,延伸性能至少为镍型焊条的两倍,具有不平常的药皮,可使它与脏的铸铁结合牢固,具有高的抗裂性,能将钢与铸铁焊接在一起,可成功地用于焊接厚的和薄的铸铁,颜色与铸铁颜色大体相同。
异种钢焊接材料选用原则
表5-5-32 异种钢焊接材料的选用原则5.2 新型铁素体耐热钢与其它耐热钢异质接头焊接及焊后热处理工艺新型9%~12%Cr铁素体耐热钢与低合金耐热钢焊接(以P91与P22钢为例)(1) 焊接材料选用的可能类型美国AWS D10.8和英国BS2633工艺标准提供了一些指导性意见。
在AWS D10.8中列举了四种可能的选择。
a) 焊缝成分与低合金钢一侧材料的成分一致(低匹配)。
b) 焊缝金属与高合金材料侧成分一致,用9Cr-1Mo-V合金系统焊材(即高匹配)。
c) 焊缝金属取两种材料中间的成分如5CrMo或9CrMo(各部中间匹配)。
d) 焊缝金属采用镍基合金焊材。
(2) 焊接材料选用的原则及规范a) 基本原则焊缝金属须至少等于或高于两种材料中强度较低的一种钢,一般选择均偏向取低合金成分。
b) BS2633规范与基本原则相似,但建议涉及P91钢的异种钢焊接时,宜选用9CrMo 焊材。
尤其强调了镍基合金材料的采用。
c) AWSD 10.8规范则认为无须使用镍基,除非P91钢是与奥氏体不锈钢或镍基合金相焊接。
d) 镍基合金的使用在一定程度上影响NDT检测的范围。
(3) 焊接及焊后热处理工艺规范的规定a) 最合适的焊后热处理规范在P91异种钢焊接中极为重要。
b) 回火温度要兼顾平衡P91与P22(或其他低合金钢)的适用范围以及焊缝金属的最佳温度范围。
如P91为730℃~790℃,而P22为680℃~720℃,因此BS2633标准提出P91这种异种钢接头的热处理规范应是一种折衷的效果。
c) 回火温度具体确定一般采用P91钢的最低允许回火温度,但为取得最佳的抗蠕变性能,则应采用低合金钢侧的最高允许温度。
d) P91与P22异种钢常用回头规范为720℃~730℃,保温时间要应壁厚确定。
i.此规范能对P91钢HAZ进行足够的回火,而不会造成对P22钢的过回火;但不能有效地对采用2CrMo或9CrMo焊材的焊缝进行热处理。
316ti不锈钢管与异种钢的焊条选择标准
316ti不锈钢管与异种钢的焊条选择标准316Ti不锈钢是一种高温抗腐蚀性能优异的不锈钢材料,在许多工业领域中得到广泛应用。
而在使用316Ti不锈钢管时,往往需要与异种钢进行连接。
为了确保连接的质量和性能,选择适合的焊条是至关重要的。
在选择焊条时,我们首先需要考虑的是316Ti不锈钢管与异种钢的化学成分和力学性能的差异。
根据不同的异种钢材料,我们可以选择不同类型的焊条。
1. 选择焊接材料:对于316Ti不锈钢管与低合金钢的连接,通常使用E309L型焊条。
这种焊条具有较高的耐热性和抗腐蚀性能,能够在高温和腐蚀环境下提供可靠的连接。
对于316Ti不锈钢管与高合金钢的连接,可以选择E310型或E310Mo型焊条,它们具有更高的耐热性和抗氧化性能。
2. 焊接参数控制:在进行316Ti不锈钢管与异种钢的焊接时,我们需要严格控制焊接参数,以确保焊缝的质量和性能。
在选择焊接电流和电压时,需要根据焊条和材料的厚度来确定。
还需要注意焊接速度和预热温度的控制,以避免产生过高的热应力和晶间腐蚀。
3. 联接方式选择:对于316Ti不锈钢管与异种钢的连接,最常见的方式是T型焊接。
在进行T型焊接时,需要注意焊缝的准备和排气,以避免焊缝中出现气孔和夹杂物。
还可以考虑使用搭接连接、凸缝焊接或衬焊等方式,根据具体情况选择合适的联接方式。
总结回顾,选择合适的焊条对于316Ti不锈钢管与异种钢的连接至关重要。
我们应该根据异种钢材料的化学成分和力学性能,选择适合的焊条进行焊接。
需要严格控制焊接参数,确保焊缝的质量和性能。
在进行焊接时,可以选择不同的联接方式,如T型焊接、搭接连接、凸缝焊接或衬焊等。
这些措施将确保316Ti不锈钢管与异种钢的连接具有可靠的性能和耐腐蚀性。
个人观点和理解方面,我认为正确选择焊条是保证连接质量的关键。
通过合理控制焊接参数,我们可以实现316Ti不锈钢管与异种钢的稳定连接。
根据实际需要,我们还可以选择合适的联接方式。
高温下Cr5Mo异种钢焊接焊材的选择
高温下Cr5Mo异种钢焊接焊材的选择鞠春盛(金陵石化建安公司,南京 210033)一、问题的由来Cr5Mo珠光体耐热钢广泛地应用于石油化工装置中,它具有优良的耐高温硫腐蚀、耐氧化性及较高的高温强度。
但可焊性差,空气淬硬倾向严重,焊后易产生高硬度的马氏体和贝氏体。
焊后经过回火处理,其接头的综合性能较好,被设计规范广泛的认同而选用。
但对于炼油厂的炉管及高温临氢管线,在抢修或返修情况下,因现场条件限制,不能进行热处理,多采用25-13型奥氏体焊条焊接,在采用上述工艺情况下,仍发生一些异种钢焊接接头部位早期失效,有关这方面的情况,时有报道。
用25-13型奥氏体焊条焊接Cr5Mo钢,在焊接及服役中存在下列问题。
1.碳迁移问题。
在高温服役过程中,铬作为强碳化物形成元素,促使低铬钢中的碳向高铬焊缝金属中扩散迁移,在低铬钢侧产生脱碳层,高铬钢侧产生增碳层。
由于碳扩散而形成的增碳层和铁索体带宽5~20 μm。
2.由于合金成分的差异,造成稀释熔合区产生脆性马氏体组织,熔合区的高硬度带为350 HB左右。
3. 奥氏体钢热膨胀系数比珠光体大30%~50%,导热系数只有珠光体的1/3,巨大的差异在焊接及热处理高温运行中产生较大的热应力。
由于上述原因,导致了异种钢接头在高温状态下或周期性加热、冷却条件下的失效。
二、解决问题的途径为解决施工存在的困难,保证焊接接头的安全可靠性,经综合比较决定选用镍基焊材来解决这个问题。
镍基焊缝金属的热膨胀系数与Cr5Mo钢较为接近,又能很好的防止碳迁移,从而使异种钢接头在高温以及交变应力状态下能够安全运行。
但是到目前为止Cr5Mo用镍基焊材焊接异种钢接头的高温性能研究尚无报道。
三、试验内容为了使镍基焊材焊接的异种钢接头在宏观、微观性能上有所比较,故选用下述焊接接头作为评价对象。
1.Cr5Mo炉管用R507焊材同钢种焊接,焊后消应力处理,其试验数据作为评判基准(焊接参数参照合格的焊接工艺评定)。
焊接杂谈:二十九.电焊条的选用原则(2)
焊接杂谈:二十九.电焊条的选用原则(2)
(二)异种钢材焊接时焊条的选用
1.强度级别不同的碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢)焊接
选用的焊条熔敷金属强度不低于母材金属的最低强度,其塑性和冲击韧性也不应低于母材中较低的一侧母材的性能。
也就是说,可以按照两者中强度级别较低的母材选用焊条。
为了防止裂纹的产生,要按照强度级别高、焊接性较差的钢种制定焊接工艺,确定焊接规范、预热温度、缓冷规范、焊后热处理等。
2.低合金钢+奥氏体不锈钢焊接
应按照对熔敷金属化学成分规定的数值来选用焊条。
一般选用Cr、Ni含量较高的的、塑性和抗裂性较好的奥氏体不锈钢焊条。
这样可以避免产生脆性淬硬组织而导致产生裂纹,但在制定焊接工艺和焊接规范时,要按照焊接性差的不锈钢来制定。
3.不锈钢复合板焊接
应选用对应基层、过渡层、复层的焊接不同要求的三种不同焊条。
对基层(碳钢或低合金钢)焊接,选用相应强度等级的结构钢焊条;
过渡层(基层与复层的交界面)焊接,考虑到基体材料的稀释作用,应选用Cr、Ni含量较高的、抗裂性好的不锈钢焊条;
复层直接与腐蚀介质接触,复层的焊接,
选用相应成分的耐腐蚀的奥氏体不锈钢焊条。
特殊异种钢材的焊接规范
特殊异种钢材的焊接规范1 SA213—TP347的焊接规范:TP347钢属于高Cr 、高Ni 奥氏体不锈钢,由于奥氏体不锈钢在焊接时易出现晶间腐蚀,导致晶粒间贫铬,容易产生裂纹,所以在焊接时,要注意以下几点: 1.1 尽量小的焊接规范、层间温度要控制在400±20度高温下。
1.2 封底层的焊接背面充氩保护,以便利于熔敷金属与母材之间的过渡。
1.3 坡口的加工,禁止使用热源进行加工,要使用机械加工。
1.4 封底层焊接完后,要认真检查无裂纹后,方可按照焊接规范继续焊接。
1.5 采用T1G+SMAW 的焊接方式,焊丝H1Cr19Ni9Nb ,焊条A132,所使用的焊条要严格按照产品说明书进行烘焙。
2 SA213-T91钢的焊接规范2.1 化学成份和性能:由美国ORNL 研制的9Cr1MoNbV 钢已列入ASME 规范作为标准用钢,SA213-T91这种钢简称超级9Cr 钢或改进型9Cr1Mo 钢,其化学成份:SA213—TP347H 奥氏体不锈钢,SA213—T91钢用于大型电站锅炉的过热器和再热器,以代替部分奥氏体不锈钢,就可避免采用珠光体与奥氏体异种钢焊接接头。
2.2 SA213—T91钢的焊接工艺SA213—T91钢的碳当量Ce=1.96~2.4%焊前预热至150~200度,由于其含Cr 量较高,焊缝金属熔敷粘度大,流动性差,封底焊时背面充保护气体,可改进熔敷金属与母材之间的湿润过渡,配用焊丝或焊条的熔敷金属化学成份。
为进一步提高珠光体耐热钢的高温强度,抗氧化性和抗腐蚀性,可增加钢中的含Cr量,此时珠光体转变为半马氏体和马氏体。
马氏体耐热钢的焊接特点,马氏体耐热钢的钢中,碳和铬的含量较高,还有钼、钨、钒、镍等合金元素,焊后有较大的淬硬倾向,最高硬度可达HV500以上,非常容易产生焊接冷裂纹,有时要预热到400度以上,才能焊接,焊后不能直接冷到室温,必须在100~150度,保温一段时间,而后立即升温进行热处理,焊接工艺相当复杂。
异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择
异种⾦属焊接时的焊接材料和焊接⽅法选择⼀、熔合区的特点异种⾦属焊接时,在母材和焊缝之间有⼀个成分和母材或焊缝都不相同且往往介于两者之间,实际上形成了化学成分的过渡层(图3-2-1)。
如果焊条(或焊丝)成分和母材成分,或者两种母材的成分相差很⼤时,熔合区的性能将对焊接接头的性能有着很⼤的影响。
所以,在选择焊接材料和确定焊接⼯艺时,不仅要考虑焊缝⾦属本⾝的成分和性能,还要考虑熔合区成分和性能。
虽然熔合区的厚度极⼩,通常只有⼏个晶粒,或者更⼩,但它对接头的性能影响却是很⼤的。
实际上熔合区可分为未混合区和半熔化区。
如果焊缝⾦属和母材⾦属化学成分差别愈⼤,愈不容易充分混合,则熔合区越明显。
熔合⽐和稀释率⾼时,熔合区也更明显。
熔合区⾦属液体存在时间越长,或液体⾦属流动性越好,则成分越均匀,熔合区会有所减⼩。
熔合区成分的不均匀性,可通过调整焊接参数、热处理⼯艺来进⾏适当的改善。
图3-2-1化学元素的含量在过渡区的分布1—化学元素在母材中的含量⼤于在焊缝中的含量时的理论分布曲线2—化学元素在母材中的含量⼩于在焊缝中的含量时的理论分布曲线3—实际分布曲线⼆、异种钢焊接时焊接⽅法的选择原则⼤部分的焊接⽅法都可以⽤于异种钢的焊接,只是在焊接参数及措施⽅⾯需适当考虑异种钢的特点。
在选择焊接⽅法时,既要保证满⾜异种钢焊接的质量要求,⼜要尽可能考虑效率和经济。
在⼀般⽣产条件下使⽤焊条电弧焊最为⽅便,.因为焊条的种类很多,便于选择,适应性强,可以根据不同的异种钢组合确定适⽤的焊条,⽽且焊条电弧焊熔合⽐⼩。
堆焊可以降低熔合⽐。
埋弧焊则⽣产效率⾼。
焊接⾦相组织不同的钢,如珠光体钢和奥⽒体钢焊接时,还应考虑尽量使⾦属熔化量降到最⼩限度,即尽可能地降低熔合⽐,以防⽌过渡区出现脆性的淬硬组织和裂纹等缺陷。
不同的珠光体钢焊接以及珠光体钢与⾼铬马⽒体钢焊接,采⽤⼆氧化碳⽓体保护焊,具有⼴泛实⽤性。
⾼合⾦异种钢焊接⼀般采⽤惰性⽓体保护焊,⼀般薄件采⽤钨极氩弧焊,厚件采⽤熔化极惰性⽓体保护焊。
异种钢焊接焊条选用原则
①强度级别不同的碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢)一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度,选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低铡母材的强度,同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差铡母材的性能。
因此,可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。
但是,为了防止焊接裂纹,应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。
②低合金钢+奥氏体不锈钢应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条,一般选用铬和镍含量较高的、塑性和抗裂性较好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条,以避免因产生脆性淬硬组织而导致的裂纹。
但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺及规范。
③不锈复合钢板应考虑对基层、复层、过渡层的焊接要求选用三种不同性能的焊条。
对基层(碳钢或低合金钢)的焊接,选用相应强度等级的结构钢焊条;复层直接与腐蚀介质接触,应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。
关键是过渡层(即复层与基层交界面)的焊接,必须考虑基体材料的稀释作用,应选用铬和镍含量较高、塑性和抗裂性好的Cr25-Ni13型奥氏体钢焊条。
①考虑焊缝金属力学性能和化学成分对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。
对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。
在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。
当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时,焊缝中容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。
②考虑焊接构件使用性能和工作条件对承受载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。
接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。
在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件,应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。
同种异材钢及异种钢的焊材选用规则
一、低碳钢与低合金钢同种异材钢的焊接低碳钢与低合金钢都属于普通铁素体钢,它们之间的焊接以及不同材质的低合金钢之间的焊接属于同种异材钢的焊接。
这类钢之间的焊接按低档材质,指强度级别或合金元素含量低的材质选择焊接材料,以保证焊缝金属性能满足低档材料就可以。
选择低档材料也比高档材料焊接性能好,价格较为便宜,有利于降低制造成本。
二、低合金与中合金钢耐热钢的焊接由于同种异材钢焊缝化学成份的不连续性,会产生性能的不连续性。
如果这种不连续性对使用性能产生较大影响,就不能按低档原则选择焊接材料。
例如SA213-T91与SA213-T22材料的焊接,如果按通常的低档原则,选择2.25Cr-1MO的焊接材料进行焊接,那么在T91一侧的熔合线附近的T91母材会严重增碳,产生脱增层,同时T91一侧的熔合线附近的焊缝严重脱碳,产生脱碳层。
这是由于T91含铭量9%左右,2.25Cr-1Mo焊丝含碳量2.25%左右,那么在焊后退火处理后z T91一侧的热影响区铭的含量远远大于焊缝一侧铭的含量,大量的碳会向母材偏移产生增碳层,造成硬度增加,组织更加淬硬,而焊缝一侧严重脱碳,硬度偏低,组织软化,使接头性能恶化。
如果选用9Cr-1Mo焊接材料,在T22熔合线一侧又会产生焊缝增碳,母材脱碳现象。
三、异种钢焊接的焊接材料选择碳素钢、低合金钢与奥氏体不锈钢异种钢焊接,应根据接头的工作温度,接头的受力工况来选择焊接材料。
当承载承压的这类异种钢接头工作温度在315。
C以下,可选用高Cr、Ni合金含量的奥氏体不锈钢焊接材料。
按照碳素钢(合金钢)与奥氏体钢的化学成份多少和焊接的熔合比大小,根据某种银当量、铭当量组织图选择合适Cr、Ni含量的奥氏体不锈钢焊接材料,以避免焊缝产生大量的马氏体组织。
当然在碳素钢或低合金钢熔合线附近会产生狭小的马氏体带,通过减少焊接材料的碳含量,使马氏体组织为塑性较好的低碳马氏体,也能保证接头具有良好的性能。
当承载承压的异种钢接头,在温度315。
常用异种钢焊接选用的焊接材料
E4315
J427
H10MnSi
(GB/T14957)
H08MnA
(GB/T14957)
HJ401—H08A
(GB/T5293)
HJ431
H08Mn2SiA
(GB/T14958)
Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与0Cr18Ni9(304)、0Cr18Ni10Ti(321)、
16Mn、 16MnR、15MnVR、15MnNbR、20MnMo与12CrMo、12CrMoG、15CrMo、15CrMoG、15CrMoR、14Cr1Mo、14Cr1MoR、12Cr1MoV、12Cr1MoVG、12Cr2Mo、12Cr2MoG、12Cr2Mo1、12Cr2MoR
E5003
E5015
HJ431
H08Mn2SiA
(GB/T14958)
E309—15(GB/T983)
A307
H1Cr24Ni13
HJ260
接头钢号
焊条电弧焊
钨极氩弧焊
埋弧焊
CO2气体保护焊
型号
牌号
牌号
焊丝钢号
焊剂型号
焊剂牌号
焊丝钢号
Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与09MnD、09MnNiD、09MnNiDR、16MnD、16MnDR、20MnMoD、08MnNiCrMoVD、
(GB/T5293)
HJ431
H08Mn2SiA
(GB/T14958)
E5515—G
(GB/T5118)
J557
HJ402—H10Mn2
(GB/T5293)
焊接不同金属材料时焊条型号选择方法,好好收藏了
焊接不同金属材料时焊条型号选择方法,好好收藏了相信各位焊友们都知道焊条是电焊工焊接时候必须要用到的,焊钳接上焊条就可以往工件上去开始工作。
然而,焊友们都知道你的焊条型号吗?焊条的使用是很有讲究的,用错了材料的焊条由于不能保证焊接强度,一定要打磨开重新焊。
如果是大型的就不好了,焊接的地方会裂开,严重的可能造成生命财产安全事故。
所以,我们需要了解~电焊条是怎么组成的?焊条是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极,它是由药皮和焊芯两部分组成的。
焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。
焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。
【焊芯有两个作用】一、传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能。
二、焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。
焊条焊接时,焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。
所以焊芯的化学成分,直接影响焊缝的质量。
因此,作为焊条芯用的钢丝都单独规定了它的牌号与成分。
如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时,则称为焊丝。
焊条药皮是指涂在焊芯表面的涂料层。
药皮在焊接过程中分解熔化后形成气体和熔渣,起到机械保护、冶金处理、改善工艺性能的作用。
药皮的组成物有:矿物类(如大理石、氟石等)、铁合金和金属粉类(如锰铁、钛铁等)、有机物类(如木粉、淀粉等)、化工产品类(如钛白粉、水玻璃等)。
焊条药皮是决定焊缝质量的重要因素。
【在焊接过程中的作用】一、提高电弧燃烧的稳定性无药皮的光焊条不容易引燃电弧。
即使引燃了也不能稳定地燃烧。
二、保护焊接熔池焊接过程中,空气中的氧、氮及水蒸气浸入焊缝,会给焊缝带来不利的影响。
不仅形成气孔,而且还会降低焊缝的机械性能,甚至导致裂纹。
而焊条药皮熔化后,产生的大量气体笼罩着电弧和熔池,会减少熔化的金属和空气的相互作用。
焊缝冷却时,熔化后的药皮形成一层熔渣,覆盖在焊缝表面,保护焊缝金属并使之缓慢冷却、减少产生气孔的可能性。
三、保证焊缝脱氧、去硫磷杂质焊接过程中虽然进行了保护,但仍难免有少量氧进入熔池,使金属及合金元素氧化,烧损合金元素,降低焊缝质量。
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应该选用 A402 焊条,因为奥氏体焊缝塑性好、强度低,可以承担多一些焊接应变,减少了 热影响区焊接应力,故抗裂性好。
3、低合金中强钢与其它钢种焊接
异种钢焊接焊条选用及说明
在 ISO/TR15608《焊接金属材料分类指南》标准中,将钢材分为 11 类组,不同类组钢 材之间的焊接称为异种钢焊接。
本文参照 ISO/TR15608 标准将钢材分为低碳钢、低合金中强钢(屈服强度 345-460MPa)、 耐候钢、管线钢、低温钢、珠光体热强钢、高强钢(屈服强度超过 460MPa)、铬不锈钢、 铬镍奥氏体不锈钢、铬镍双相不锈钢和中碳钢;与 ISO/TR15608 略有差异。
钢之间焊接选用双相不锈钢焊条 E2209-17,以确保焊缝也为双相不锈钢。
二、焊条选用一览表:
见表 1。
表 1:焊条选用表
钢材组别
中碳钢
双相 不锈钢
铬镍 不锈钢 铬不锈钢
高强钢
珠光体 耐热钢 低温钢 管线钢
耐候钢 低合金 中强钢
低碳钢
低碳钢
低合金 中强钢
耐候钢
管线钢
低温 钢
J427
J507 J507CuCrNi J507 A402
A302 /
铬镍 不锈钢
A302
E2209-17
/
双相 不锈
钢 A402
/
中碳 钢
J507
四、相关说明
1、薄板、母材冷裂倾向小的焊接可以选用非低氢焊条;拘束度特别大的情况下,表中奥氏
体不锈钢焊条应换成低氢型(-16)。
2、焊前预热温度及层间温度按冷裂倾向大的一侧母材;如采用奥氏体不锈钢焊条,则焊前
不宜预热,且层间温度不宜超过 200℃。
3、不锈钢焊条焊接电流可按表 2 选择,非不锈钢焊条可按表 3 选择,焊工可以根据自己操
作习惯做适当调整。
焊条直径 mm
φ2.5 φ3.2
φ4.0
表 2:不锈钢焊条直径与板厚、焊脚及焊接电流关系
对接板厚 角接焊脚
mm
mm
焊接电流 A 平焊 横、立、仰焊
备注
≤3.2
与低碳钢情况类似,但低合金中强钢强度级别高一些,所以使用 J507 焊条代替 J427 焊 条,同时考虑到 500MPa 强度级焊条市场上有低温焊条 J506Ni,所以低合金中强钢与低温 钢焊接时可选择 J506Ni 焊条。
4、耐候钢与其它钢种焊接 耐候钢与珠光体钢之间焊接原则上选用 J507CuCrNi 焊条,J507CuCrNi 焊条耐候性能比
J427
J507Ni
A402 J557Ni /
J427
J507 J507CuCrNi /
J427/ J507CuCrNi
J507CuCrNi
/
J427
/
/
珠光体 高强 热强钢 钢
J507 /R107
A40202 A402 A402 /
/
铬 不锈
钢 A402
A302
9、铬不锈钢与其它钢种焊接 铬不锈钢与非不锈钢之间焊接采用 A402,形成焊缝金属为奥氏体不锈钢,确保焊缝的
抗冷裂性、耐腐蚀性和耐热性;与铬镍不锈钢之间焊接选用 A302,形成奥氏体+少量体素体 焊缝组织,确保其抗热裂性、耐腐蚀性和耐热性。
10、铬镍不锈钢与其它钢种焊接 铬镍不锈钢与非不锈钢之间焊接选用 A302,形成焊缝金属为奥氏体不锈钢;与双相不锈
7、珠光体热强钢与其它钢种焊接 珠光体热强钢与中碳钢焊接 J507 或 R107 焊条;与低碳马氏体钢(高强钢)焊接原则上选
用 A402,A402 焊缝抗裂性好,原因见上述。 珠光体热强钢与不锈钢之间焊接,和低碳钢情况一致。
8、高强钢与其它钢种焊接 高强钢与中碳钢焊接原则上选用 A402,A402 焊缝抗裂性好,原因见上述。 高强钢与不锈钢之间焊接,和低碳钢情况一致。
同类材料之间焊接,编者已撰写了《碳钢焊条选择》、《耐候钢焊条选择》、《低合金钢焊 条选择》、《高强钢焊条选择》、《不锈钢焊条选择》、《热强钢焊条选择》、《低温钢焊条选择》、 《管线钢焊条选择》等文章,读者可以作为参照;铬不锈钢和中碳钢用于焊接结构较少,故 没有单独成文。
异种钢之间焊接是焊接技术中的难题,焊缝金属化学成分既不同于左侧母材,也不同于 右侧母材,造成了焊缝抗裂性(冷裂和热裂)、强韧性、耐热性、耐腐蚀性、低温性能、膨 胀系数等又有别两侧母材,除了焊材选用外,还有很多深层次技术问题有待进一步解决。
一、焊条选用原则
1、基本原则:抗裂性和功能优先,强度低配。
2、低碳钢与其它钢种焊接 低碳钢与珠光体钢之间焊接原则上选用 J427,因为低碳钢强度级别低,420MPa 强度级
别就够了。 在注重另一钢种功能特性的场合下,与热强钢焊接可以选用 R107 焊条,与耐候钢焊接
可以选用 J507CuCrNi 焊条。 低碳钢与不锈钢之间焊接,原则上应使焊缝为不锈钢类型,所以低碳钢与铬镍奥氏体不
≤3.2
50-85
45-80
2.0-6.0 >3.2
2.0-6.0 >3.2
75-115 95-145
65-105 85-135
J507 焊条好;与热强钢焊接也可以选用 R107 焊条;与低温钢焊接可以选用 A402,因为 A402 焊条形成不锈钢类型熔敷金属,其耐低温比低温钢好,其耐候性比耐候钢。
耐候钢与低碳马氏钢之间焊接原则上选用 J507CuCrNi,在厚板拘束度大的情况下,应该 选用 A402 焊条,A402 焊缝抗裂性好,原因见上述。
A302
A302
A302
A302 A302
A302
A302
A302
A302 A302
A402 J427/A402
A402 J507 /A402
A402 J507CuCrNi
/A402
A402 J507 /A402
A402 A402
J427/R107
R107
J507CuCrNi /R107
R107
A402
5、管线钢与其它钢种焊接 与低合金中强钢情况一致,在必要情况下,可以采用 J505G 管线钢专用焊条来做打底焊。
6、低温钢与其它钢种焊接 低温钢与中碳钢、珠光体钢热强钢、低碳马氏体钢(高强钢)之间焊接原则上选用 A402,
兼顾到焊缝低温性、耐热性、耐腐蚀性和抗裂性。 低温钢与不锈钢之间焊接,和低碳钢情况一致。