『壹』 X20CrMoV121是什麼材質
X20CrMoV121(F12)鋼屬於馬氏體型耐熱鋼,它是珠光體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼之間最適宜的鋼種。但是這種鋼的焊接性能較差,焊件的壁厚越厚,剛性越大,則越難焊接。焊接時必須嚴格工藝,正確選擇充填金屬,嚴格、正確地控制焊接熱循環和焊接熱處理規范,以避免焊接接頭產生低塑性和開裂。
1、焊接方法:手工電弧焊和鎢極氬弧焊。
氬弧焊打底,手弧焊蓋面。由於該鋼種含鉻高達12%,一般無法用氧——乙炔焰氣焊。
2、坡口:壁厚主蒸汽管道焊口均採用雙V型坡口和U型坡口。其中雙V型坡口既具有V型坡口的優點,電弧熱量集中,根部熔透性良好;又保證坡口斷面積小,減少充填金屬量。
3、焊材:F12鋼選用熱827焊條,(F11——熱817,C≤0.19%)。為防止焊縫過硬引起脆化和裂紋等,含碳量不宜過高;但是,當含碳量減少到0.17%以下時,焊縫中易生成鐵素體相,特別是網狀鐵素體,對鋼材的蠕變強度極為不利。因此,焊縫的含碳量一般控制在0.17~0.18%。
4、預熱:薄壁件和多層焊TIG打底,預熱溫度在250℃左右(Ms點以下,Ms≈300℃);厚壁件(H>25mm),預熱溫度為400℃左右,不超過 450℃。
TIG焊打底,如果預熱溫度太高,會使根部組織惡化,易生成小裂紋。
當預熱溫度超過450℃時,可能在焊接接頭中,引起晶界處碳化物析出和形成鐵素體組織,從而大大降低該鋼材焊接接頭在室溫時的沖擊韌性。另外,馬氏體耐熱鋼的含鉻量大於10%,這類鋼還有明顯的475℃脆性。如果預熱溫度超過450℃,使得焊接接頭在475℃附近冷卻很慢,易引起475℃脆性。
5、焊接操作:
焊前坡口表面、焊道表面的焊渣、污物等要清理干凈。
熱817焊條的流動性較差,要特別注意防止夾渣。運條時要保證坡口邊緣充分熔合,防止出現死角,死角處嵌留熔渣,由於夾渣尖端的應力集中而引起裂紋的產生。
電源的地線與鋼管要求接觸良好、可靠,否則這些局部受熱處可能產生裂紋。
焊接引弧應在坡口內壁上,不允許在管壁上引弧。
使用熱 817焊條時,收弧過快,極易產生弧坑裂紋,因此,要求收弧時電流逐漸衰減,熔池慢慢縮小,最後將弧坑填滿。
當採用雙V形坡口時,最好採用單道多層焊;如採用多道多層焊,由於坡口狹小,易產生夾渣。
管徑>219mm的焊口,一般均採用雙人對稱焊接,以減少焊接應力。
焊接電流要適當,不宜過大,每層焊肉薄一些為宜。
6、焊後熱處理
(1)焊後熱處理起始溫度:焊後冷卻到100~150℃,保溫0.5~1h,待其組織基本轉變完畢,即奧氏體已全部轉變為馬氏體後,才能升溫進行回火熱處理。
(2)回火溫度:760℃×2h(760~780℃),回火後的效果可測定焊縫的硬度值進行評定。
溫度偏低時回火效果不明顯,焊縫金屬易時效而脆化;回火溫度過高(超過Ac1),焊接接頭又可能再次奧氏體化,並在隨後冷卻時重新淬硬。
(3)回火恆溫時間:
(4)回火冷卻速度:一般不控製冷卻速度,但為了降低焊接接頭的殘余應力,採用石棉布覆蓋緩冷。