钼及钼合金焊接特点
钼合金钢材料参数表
钼合金钢材料参数表
以下是钼合金钢材料的一些常见参数：
1. 化学成分，钼合金钢通常含有钼、铁以及其他合金元素。
钼的含量通常在1%至10%之间，具体含量取决于具体的合金配方和应用要求。
2. 强度和硬度，钼合金钢具有优异的强度和硬度。
其强度通常在1000MPa至2000MPa之间，硬度通常在30HRC至50HRC之间。
这使得钼合金钢在高温、高压和高应力环境下具有出色的耐久性和抗磨损性能。
3. 热膨胀系数，钼合金钢的热膨胀系数通常较低，使其在高温环境下具有良好的热稳定性。
这使得钼合金钢在高温应用中具有较好的尺寸稳定性和热循环性能。
4. 耐腐蚀性，钼合金钢具有良好的耐腐蚀性能，特别是对酸性介质和高温腐蚀环境具有较好的抗腐蚀性能。
这使得钼合金钢在化工、石油和能源等领域中得到广泛应用。
5. 加工性能，钼合金钢具有一定的加工性能，可以通过热加工
和冷加工进行成型。
然而，由于其高硬度和强度，加工难度相对较大，通常需要采用专门的工艺和设备来进行加工和成型。
总之，钼合金钢是一种具有优异性能的材料，广泛应用于高温、高压和腐蚀性环境下的工程领域。
具体的材料参数会根据具体的合
金配方和应用要求而有所不同。
钼在不锈钢中的作用及适用范围
钼在不锈钢中的作用及适用范围钼是一种重要的合金元素，常用于不锈钢等材料中，其作用主要体现在增加材料的硬度、耐腐蚀性和抗热性等方面。
本文将详细介绍钼在不锈钢中的作用及适用范围，并探讨其对材料性能的影响。
一、钼在不锈钢中的作用钼作为合金元素，可以在不锈钢中发挥以下作用：1. 提高硬度：钼的加入可以显著提高不锈钢的硬度，使其能够抵抗磨损和变形，提高材料的耐用性。
2. 增加耐腐蚀性：钼具有良好的耐腐蚀性，可以使不锈钢在恶劣环境下更加抵抗各种腐蚀介质的侵蚀，延长材料的使用寿命。
3. 提高抗热性：钼具有较高的熔点和抗高温性能，加入不锈钢中可以提高其抗热性，使其在高温环境下仍然保持稳定性能。
4. 改善可焊性：钼的加入可以显著改善不锈钢的可焊性，减少焊接过程中的裂纹和变形等问题，提高焊接接头的质量。
二、钼在不锈钢中的适用范围钼广泛应用于各种不锈钢合金中，包括以下几个方面：1. 高强度不锈钢：钼的加入可以使不锈钢材料具有更高的强度和硬度，适用于高强度要求的场合，如航空航天、汽车制造等领域。
2. 耐蚀不锈钢：钼能够提高不锈钢的耐腐蚀性能，使其在酸性、碱性和盐性介质中表现出较高的稳定性，适用于化工、海洋工程等腐蚀性环境。
3. 高温不锈钢：由于钼具有较高的熔点和抗高温性能，所以它常被用于制造耐高温设备和零件，如发动机、锅炉等。
4. 不锈钢合金：钼可以与其他合金元素进行合金化，形成各种特殊性能的不锈钢合金，如钼铁、钼铜等，广泛应用于各个领域。
综上所述，钼在不锈钢中发挥着重要的作用，并具有广泛的适用范围。
通过合理的加入和调节，可以根据具体需求制备出具有不同性能要求的不锈钢材料，满足各个行业的需求。
总结本文介绍了钼在不锈钢中的作用及适用范围。
钼作为合金元素，可以提高不锈钢的硬度、耐腐蚀性、抗热性和可焊性等方面的性能。
同时，钼在高强度不锈钢、耐蚀不锈钢、高温不锈钢和不锈钢合金等领域都有广泛的应用。
通过合理应用钼元素，可以制备出满足不同行业需求的高性能不锈钢材料。
钼
钼是一种金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂。
它可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。
尽管钼主要应用于钢铁领域，但由于钼本身具有多种特性，它在其它合金领域及化工领域的应用也不断扩大。
实验证明，钼化合物具有低的毒性，这是钼区别于其它重金属的显著特征之一。
钼主要用于钢铁工业，其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁，少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。
低合金钢中的钼含量不大于1％,但这方面的消费却占钼总消费量的50％左右。
不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。
在铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。
含钼18％的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，用于制造航空和航天的各种高温部件。
金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。
氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。
二硫化钼是一种重要的润滑剂，用于航天和机械工业部门。
钼是植物所必需的微量元素之一，在农业上用作微量元素化肥。
以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金。
主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。
钛、锆、铪元素不仅对钼合金起固溶强化作用，保持合金的低温塑性，而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相，提高合金的强度和再结晶温度。
钼合金有良好的导热、导电性和低的膨胀系数，在高温下(1100～1650℃)有高的强度，比钨容易加工。
可用作电子管的栅极和阳极，电光源的支撑材料，以及用于制作压铸和挤压模具，航天器的零部件等。
由于钼合金有低温脆性和焊接脆性，且高温易氧化，因此其发展受到限制。
工业生产的钼合金有钼钛锆系、钼钨系和钼稀土系合金，应用较多的是第一类。
钼合金的主要强化途径是固溶强化、沉淀强化和加工硬化。
通过塑性加工可制得钼合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材，还能提高其强度和改善低温塑性。
作用：合金钢、不锈钢、工具钢及铸铁是钼的主要应用领域，各占三成左右，其生产量决定着钼的需求，钼在上述钢铁中的作用如下：降低冷却速率至适当值获得一种硬马氏体组织，因而提高了大截面构件的强度、硬度和韧性；降低回火脆性；抗氢脆；抗硫化物引起的应力开裂；提高高强度；改善不锈钢的防腐性，特别是防氯化物点蚀；改善高强度低合金钢的焊接性能。
Ti、Zr元素对钼合金组织和性能的影响
Ti、Zr元素对钼合金组织和性能的影响Ti、Zr元素对钼合金组织和性能的影响摘要：钼合金是一种重要的结构材料，在许多领域得到广泛的应用。
本文主要研究了添加Ti和Zr元素对钼合金的组织和性能的影响。
通过热处理、扫描电镜观察和力学性能测试，研究表明Ti和Zr元素的添加可以显著改善钼合金的抗氧化性能和力学性能。
此外，添加Ti和Zr元素还可以优化钼合金的晶界结构，降低晶界的迁移模式。
一、引言钼合金是一种重要的结构材料，具有高熔点、高强度、高硬度、抗腐蚀性强等优点，在航空航天、电子工业、能源等领域得到广泛的应用。
然而，由于钼合金的高熔点和高活化能，使得加工和使用过程中易出现晶粒长大、焊接性差、易发生显微裂纹等问题，限制了钼合金的进一步应用。
二、Ti、Zr元素的添加Ti和Zr元素是两种常用的合金元素，在钼合金中添加可以改善其组织和性能。
实验采用真空电弧熔炼和烧结热处理方法制备了不同含量的Ti和Zr添加的钼合金试样。
热处理过程中，分别在800 ℃和1200 ℃下保温2小时，并进行气冷处理。
制备的试样分别为试样A（纯钼合金）、试样B（添加3%Ti）、试样C（添加3%Zr）和试样D（添加3%Ti+3%Zr）。
三、组织观察分析通过光学显微镜观察和扫描电镜（SEM）观察分析了不同试样的组织。
结果表明，试样B添加了Ti元素后，晶粒的尺寸变小，晶界清晰，且晶粒呈均匀分布；试样C添加了Zr元素后，晶界结构得到改善，晶界的迁移模式发生了转变；试样D添加了Ti和Zr元素后，晶界结构进一步得到优化。
四、力学性能测试通过压缩试验和硬度测试，研究了不同试样的力学性能。
结果表明，添加了Ti和Zr元素的试样的抗压强度和硬度明显提高。
试验发现，添加Ti和Zr元素能够有效抑制晶粒长大，提高材料的强度和硬度。
五、抗氧化性能测试通过高温氧化实验研究了不同试样的抗氧化性能。
结果表明，添加了Ti和Zr元素的试样在高温氧化条件下，表面形成了致密的氧化层，有效提高了钼合金的抗氧化性能。
钼的物理特性
钼及钼合金材料的制备钼及钼合金材料，如板、棒、丝、管、箔等均采用粉末冶金和后续的变形加工工艺进行制备。
采用常规压制或等静压技术将混合后的钼及钼合金粉末制成生坯。
将压坯在氢气保护气氛中进行2000-2200°C的高温烧结提高其强度和密度使其能适应进一步的变形加工。
烧结后的坯料在1200-1500°C温度范围内进行挤压、锻造、轧制或旋锻开坯。
材料密度随变形量增大而提高。
锻件、圆棒和板材均采用这种工艺生产。
粗丝采用高温轧制和拉拔方式制备，细丝采用低温拉拔方式制备。
纯钼的熔点高达2620°C。
熔点高、高温强度高使该材料可在1900°C高温下使用。
依加工过程中面缩率不同，钼可以在800°C到1200°C之间发生再结晶。
1600°C到1800°C产生自发晶粒长大，导致强度和硬度明显降低。
由于具有良好的高温机械稳定性，钼及钼合金具有很多应用。
表2.钼的物理性能和力学性能典型应用：1.照明行业：传统白炽灯中支撑钨丝钼杆、钼管脚、钼吊钩、钼环；钨绞丝芯杆；低、高压汞灯及卤素灯中用于同石英玻璃密封的钼窄带；用于降低汽车前灯亮度的护罩；用于汽车和摩托车前灯支撑杆的高温钼丝2.电子管行业：用于电子管中与硼硅酸盐玻璃进行真空密闭连接的钼丝，特别是表面抛光的钼插脚；由钼丝制成的能承受巨大热应力的隔栅；用于改善电子发射特性的镀金钼丝；发射管、短波四极管、大功率四极管等电子管中的阳极、辅助阳极、阴极支撑元件及其它结构件；微波磁控管中的钼端帽和钼管脚等。
3.半导体技术子：钼的热膨胀系数与硅相近，钼在晶体管和半导体元件方面得到了广泛的应用。
硅单晶基板用的钼圆片、阴极侧连接用钼圆片及圆环。
4.开关及触头：水银开关及电话继电器特殊触头。
5.等温锻造：在900-1100°C温度范围内，具有高机械稳定性的钛合金及超合金的钼或TZM等温锻造模。
6.核技术：用于核燃料制造的烧结装置、烧结舟和烧结盘，核裂变装置中用于外墙保护和换向模块的高温流量元件。
15铬钼钢化学成分
15铬钼钢化学成分铬钼钢是一种合金钢，通常含有较高的铬和钼含量，常用于制造高强度和高温环境下工作的零件和构件。
下面将详细介绍15铬钼钢的化学成分及其特性。
15铬钼钢一般指的是中碳铬钼合金钢，其主要化学成分如下：碳（C）：碳是钢中最主要的合金元素之一，其含量大约在0.15%至0.25%之间。
碳的含量直接影响到15铬钼钢的硬度和强度。
增加碳含量可以提高钢的硬度，但会降低韧性和可焊性。
铬（Cr）：铬是15铬钼钢中的关键合金元素，其含量通常为12%至14%之间。
铬的添加可以提高钢的耐腐蚀性、耐磨性和硬度，使得钢具有更好的抗氧化性能。
此外，铬还可以提高15铬钼钢的强度和热稳定性。
钼（Mo）：钼是另一个重要的合金元素，其含量一般为0.4%至0.6%。
钼的加入可以显著提高15铬钼钢的耐热和耐腐蚀性能。
此外，钼还可以增加钢的硬度、强度和耐磨性，使其适用于高温和高压环境下的工作。
其他合金元素：除了碳、铬和钼，15铬钼钢中还可能含有其他一些合金元素，如硅（Si）、锰（Mn）、钴（Co）等。
这些元素的含量通常较低，但它们可以对钢的性能产生一定的影响。
15铬钼钢由于其合金成分的特点，具有许多优越的性能和特性，下面是其中的一些主要特点：1.高强度：15铬钼钢经过适当的热处理可以达到较高的强度。
这使得它在航空航天、石油化工等领域中得到广泛应用。
2.耐腐蚀性：铬和钼的加入使15铬钼钢具有较好的耐腐蚀性，对于酸、碱和盐等化学物质有较好的抵抗能力。
3.耐高温性：15铬钼钢在高温环境下仍能保持良好的力学性能和稳定性。
这使得它适用于高温石油化工设备、锅炉和汽轮机等领域。
4.良好的可加工性：由于15铬钼钢具有较高的硬度和强度，因此对机械加工的要求相对较高。
但合适的加工工艺和工具可以确保良好的加工性能。
5.易焊性：15铬钼钢具有较好的焊接性能，可使用常规的焊接方法进行焊接。
然而，需要注意的是，在高硬度状态下进行焊接可能会导致焊接接头易断裂。
钼钢
焊接方法
焊接钼钢的方法与焊接普通碳钢相似。气焊时，用中性焰或轻微碳化焰，不用熔剂，通常采用H08A牌号焊 丝．但在强度要求较高时，应用H18CrMoA牌号焊丝。
在一般情况下，焊接之前可不进行预热。但如焊接现场温度低于零度时，则在焊接前应按其材料厚度不同先 预热至149~430°C。其焊接规范见图7。Βιβλιοθήκη 性能及用途性能及用途
图2钢更详尽的性能数据见图2。
从图1所列数据可以看出，随钼含量的提高，钢的热强性也随之提高。但钼钢的持久塑性则随之降低，例如：
含0.15～0.3%钢在450～550°C下断裂伸长率在10%以上，而0.5%Mo钢的断裂伸长率则多在10%以下。持久 塑性降低情况，在510~540°C温度范围内长期处于附加应力条件下，表现得更加明显。因此，虽然继续提高含量 至1%，仍可进一步使热强性提高，而同时却使断裂塑性更加剧烈降低。持久塑性是保证高温受力部件安全运行的 重要因素，较高的持久塑性在运行中当临近断裂时能预示出明显的塑性变形，从而便于及时采取必要的措施，而 持久塑性太低时，有时会使管子发生突然的脆性爆破。正是由于这种原因，钢未能得到发展和应用。
钼同时也是较强的碳化物形成元素，在系合金中，钼与碳形成各种类型的碳化物：当钼含量较低时，钼与铁、 碳形成复合的渗碳体；当钼含量较高时，形成钼的特殊碳化物，如、、、、等。在后两种碳化物中，钼与铁的原 子数通常成如下的比例关系：和。
图6 含0.6%的低碳钢，经高达680°C高温回火，钼不形成特殊碳化物。当钼含量超过1%时，则随回火温 度的提高，有型碳化物析出。不同钼含量的低碳铝钢，在不同温度下回火12小时后，碳化物形成情况参见图6。
图3图4图5钼钢的缺点是当温度超过480°C长期使用时有石墨化倾向，特别是在焊接接头附近的热影响区中， 石墨更易于析出。因此在生产、制造中须采取一些相应措施。为此，不久前西德曾研究了氮和铝对钢石墨化及持 久强度的影响：试验钢各炉次的氮和铝含量见图3。贫铝和含铝的含氮约为0.005%和0.010%的钢，在450、500和 550。°C下的持久强度试验表明，在450°C下长期试验过程中，含氮较少的贫铝钢中的氮全部溶于基体中，其持 久强度较低；在500°C下，由于氮以AIN形式析出，其持久强度高于用铝脱氧的钢；在550°C下，贫铝钢的这一 优势则又失去。在基体中溶解0.025%钢，在全部试验温度范围内，其持久强度低于其他含溶解铝极少的用铝脱氧 的钢的持久强度。所有试验炉次钢的持久强度，都处于已知的钢的持久强度散差带内。
1.4529及其焊接工艺
钼合金（AL-6XN，1.4529,254 SMO）,4钼合金904L的焊接工艺为了获得与母材接近的耐腐蚀性能，需要使用含钼9%的填充金属，如焊丝ERNiCrMo-3(合金625)，手工电弧焊条ENiCrMo-3等，来焊接含钼的镍基合金。
同时根部焊缝留有足够的缝隙，使焊道大部分由含钼9%的填充金属组成。
同时必须保持低的热输入以避免焊道的热开裂.最好保持在15千焦/厘米以内,最大不超过20千焦/厘米的热输入。
热输入的计算公式如下（单位千焦/厘米）：电压x电流x 6/[焊接速度(厘米/分钟)x 100]层间温度保持在150摄氏度以内，在极度伸缩受限接口处或者厚板(接口厚度12毫米以上)焊接时,层间温度保持在100度以内，低的层间温度降低镍合金焊道金属的固化开裂倾向。
手工电弧焊(SMAW,MMA)使用112(ENiCrMo-3)焊条，平焊时直缝焊道，轻微摆动,但摆动幅度不超过焊条直径的两倍，尤其在垂直位置焊接时，需要摆动焊。
保持尽可能短的电弧，长弧或电极与工件间隙过大会导致气孔和过多的氧化物产生。
需避免焊接时更多的空气，气流的进入。
用不锈钢钢刷除掉每层焊道焊渣。
不能使用碳钢刷。
保持112(ENiCrMo-3)焊条干燥，避免气孔和不稳定的电弧，最好存放于保温在100度的烘干炉里，如果已经受潮，首先在100度保温两小时，再在320度保温一小时。
常规手工电弧焊工艺设置熔化极气体保护焊（GMAW/MIG）通常使用100%的氩气做保护气,加入些氦气可获得平整的焊道。
通常针对脉冲或短路电弧焊，使用氩气加25%的氦气保护气。
不要添加氧气，二氧化碳或氮气进保护气。
射流过渡,100%氩气做保护气,流速1-1.5立方/小时。
当焊接厚板时(20毫米以上),设置取上限。
埋弧焊（SAW）埋弧焊时,使用碱性焊剂,无需铬补偿.不能使用针对18-8(304)不锈钢的酸性焊剂，一般消耗1公斤焊丝就要消耗1公斤焊剂。
必须保证焊剂干燥.在350摄氏度时保温2小时，可以除掉受潮焊条的水气。
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钼及钼合金焊接特点
（1）钼及钼合金焊接特点
钼及钼合金与钢的焊接结构件，在实际生产中应用较多，但由于钼及钼合金与钢的
物理性能相差较大，在焊接过程中出现很多问题。
从焊接问题的分析中得出结论，钼与钢的焊接性能主要取决于钼及钼合金的成分和性能。
铁-钼合金状态图见图1。
从状态图中可知Fe与Mo能形成不同浓度的α-Fe和α-Mo固溶体。
此外还可以形成两种金属间化合物脆性相ε-Fe3No2和η-FeMo。
Fe3No2直至1450℃的温度范围都是比较稳定的。
状态图中的η-相，它的存在温度区间为1180～1540℃,当冷却时，η-相分解为ε-相和α-相的固溶体。
钼与钢焊接主要有如下特点。
①钼与钢的焊接性主要取决于钼及钼合金的成分和性能。
钼及钼合金与钢焊接时，当
加热到400℃时，发生轻微的氧化。
在600℃以上时，迅速氧化成MoO3化合物。
氧在钼中的溶解度很小，当氧含量增加时，所形成的氧化物沿晶界析出，其他杂质的化合物脆性相也析
出于晶界，使焊接难以进行。
②焊接钼与钢时，靠近钼母材金属侧，容易出现高硬度和高脆性区，其宽度可达0.5～3μm。
这里的金属间化合物主要成分有Fe3Mo2及FeMo。
靠近钢母材金属侧比钼母材金属的脆
性倾向小，但焊后冷却速度快，钼母材金属侧会出现马氏体组织，导致焊缝热影响区及接头
区脆化，在焊接应力的作用下，会严重地增加接头产生裂纹的倾向。
所以，钼与钢的焊接性
是比较差的。
③钼与钢焊接的异种焊缝金属由三部分组成，而且焊缝成分不均匀。
靠近钢母材金属
侧的是由钢与金属间化合物组成的双相组织，其硬度急剧上升；靠近钼母材金属侧的是由金
属间化合物组成的双向组织，硬度也急剧上升；焊缝中间是由钼与钢之间的金属间化合物所
组成的，硬度很高。
钼与钢焊接接头组织成分不均匀，对硬度的影响很大，如图2所示。
图2中，（1）是钢与金属间化合物组成的双相组织；（2）是钢与钼之间的金属间化合物；（3）是钼与金属间化合物组成的双相组织。
（2）钼与钢的焊接工艺
1）钼与钢的熔焊-钎焊
钼与钢（碳钢、不锈钢）采用氩弧焊、电子束焊和气体保护焊等焊接方法，均可实现熔
焊-钎焊接头。
这种焊接工艺的实质是使钢一侧熔化金属较多，而钼一侧只是加热增加温度
而不熔化或熔化很少，被钢的液态金属所浸润形成钎焊焊缝。
这就避免了铁与钼形成化合物
Fe3Mo2和FeMo，使接头区脆化问题得以解决。
钼与钢直接对接电子束焊接时，其焊缝金属主要由20Mo-80Fe组成，在Mo母材一侧边界上显示出α+ε共晶，而且形成较多的金属间化合物Fe3Mo2和FeMo。
由于金属间化合物的存在，使焊缝金属脆性增加而易于产生裂纹，降低了接头性能，其焊接性较差。
因此钼与钢
熔化焊时，接头强度不高，应避免直接熔焊，所以一般采用熔焊-钎焊。
为了提高钼与钢的接头性能，还可以采用加中间过渡层的方法，焊接工艺虽然复杂，但是其焊接性良好。
焊前对焊件进行表面处理非常重要，焊接工艺参数须严格控制，表1列出了采用电子束焊和氩弧焊对钼与钢进行熔焊-钎焊的工艺参数及接头力学性能。
2）钼与钢的真空扩散焊
钼与1Cr18Ni9Ti和1Cr13等钢进行真空扩散焊时，能获得强度高、质量稳定的焊接接
头。
钼与1Cr13的焊接接头强度可达382～450MPa，钼与18-8、1Cr13真空扩散焊的工艺参
数见表2。
钼与不锈钢真空扩散焊时，为了提高接头性能，可以采用中间扩散层。
其中间扩散层材
料一般采用镍和铜，采用镍或铜作为中间层的接头中不产生金属间化合物，接头变形小、塑性好、强度高，接头质量稳定可靠。
钼与1Cr13真空扩散焊的接头强度高，主要是由于1Cr13中的Cr与Mo可以形成无限连
续的固溶体，且铬在钼与铁的固溶体中能形成Cr-Mo铁素体，在过渡区可形成由铬合金化的
α铁固溶体和FeMo2为基的金属间化合物。
钼与1Cr13的工艺参数：温度为900～1200℃、压力为 4.6～24.5MPa、时间为5～25min、真空度为 1.333×10-2Pa，焊后接头的强度可达3 82～451MPa。
钼与1Cr18Ni9Ti真空扩散焊的工艺参数：温度为900～1200℃、压力为 4.6～19.0MPa、时间为5～230min、真空度为 1.333×10-2Pa。
采用这些参数对钼与1Cr18Ni9Ti进行焊接，焊接接头的质量良好，未发现缺陷。
但金相分析表明，靠近接触区有宽度约为5μm亮带，亮带是发生扩散的结果，此亮带是铁、镍与钼的化合物混合区，如MoFe7、MoNi、MoNi3、Mo Ni4等。