『壹』 00Cr14Ni14si4化學成分
00Cr14Ni14Si4是一種高硅超低碳理想型耐HNO3不銹鋼,為濃HNO3發煙吸收塔專業用試鋼,強氧化性用材,它在常溫下可耐的全濃度,在鉻酸中也有極好的耐蝕性,在其他的腐蝕介質中也優於18-8型不銹鋼。但其焊接性能較差,會出現熱裂紋,所有在生產中是個難點。
一、00Cr14Ni14Si4化學成分(%):碳C: 0.03,硅Si: 3-5,錳Mn: 1,鉻Cr: 13-15,鎳Ni: 13-15,磷P: 0.035,硫S: 0.03。
二、00Cr14Ni14Si4性能特點:1)焊後無刀口腐蝕,且具有較好的抗小孔腐蝕能力和優良的抗應力腐蝕能力;2)C4不銹鋼鋼塑韌性好,增加了安全可靠性,避免了工業純鈦在發煙中發火、的危險;3)C4不銹鋼鋼遠勝於高純鋁的耐腐蝕性能,且具有高硅鑄鐵無法與之比擬的機械性能,其焊接接頭具有與母材相當的機械性能和耐腐蝕性。
三、00Cr14Ni14Si4熱處理:鑄件升溫至1050℃,經保溫後入水冷卻,進行固溶處理,以獲得佳耐腐蝕性能。
四、00Cr14Ni14Si4注意事項:焊接時用手工鎢極氬弧封底,手工電弧焊填充和蓋面,短弧施焊。需小電流直線短焊,熱度在50度以下,對封頭拼縫等應力分布復雜的焊縫,採用對稱分段等方法焊接,減少接頭應力。焊接焊材選用為HC4和AC4。鑄件焊後應進行固溶化處理。
00Cr14Ni14Si4應用領域:是強氧化性特別是濃介質用材中綜合性能好的材料,用於間接法濃HNO3的裝置里的管道、閥門、冷凝器、泵類等使用效果非常好。
『貳』 通常用碳當量來評定鋼材的焊接性。根據此規定,將以下幾種鋼材按焊接性從好到差的順序重新排列。65、20、
根據碳當量估計,上述鋼材的焊接性由好→差的順序排列:20-16Mn-14MnMoV-65。
『叄』 C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在鋼中的作用和熱處理時的影響
1、碳(C):鋼中碳含量增加,屈服點和抗拉強度增加,但塑性和抗沖擊性下降。當碳含量超過0.23%時,鋼的可焊性劣化,因此用於焊接。對於低合金結構鋼,碳含量通常不超過0.20%。
高碳含量也降低了鋼的耐大氣腐蝕性。露天堆場的高碳鋼容易腐蝕;此外,碳可以增加鋼的冷脆性和年齡敏感性。典型的例子是低碳鋼,高碳鋼和高碳鋼的機械性能的變化。
2、錳(Mn):錳是一種良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼一般含有一定量的錳,可以消除或減少由硫引起的鋼的熱脆性,從而提高鋼的熱加工性。
錳和鐵形成固溶體,增加鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度;同時,它是一種碳化物形成元素,並進入滲碳體中以取代一部分鐵原子。鋼中的錳是由於降低了臨界轉變溫度。起到提煉珠光體的作用。
它還間接地起到提高珠光體鋼強度的作用;錳穩定奧氏體結構的能力僅次於鎳,並且還強烈地提高了鋼的淬透性。含量不大於2%的錳已與其它元素組合使用以形成多種合金鋼。
3、硅(Si):硅可以溶解在鐵素體和奧氏體中,提高鋼的硬度和強度,其作用僅次於磷,強於錳,鎳,鉻,鎢,鉬和釩。
然而,當硅含量超過3%時,鋼的可塑性和韌性將顯著降低。硅可以提高鋼的彈性極限,屈服強度和屈服比(σs/σb),以及疲勞強度和疲勞比(σ-1 /σb)。這就是硅或硅錳鋼可用作彈簧鋼的原因。
硅可以降低鋼的密度,導熱性和導電性。它可以促進鐵素體晶粒的粗化。降低矯頑力。它具有降低晶體各向異性,使磁化容易,並且磁阻減小的趨勢。它可用於生產電工鋼,因此硅鋼片的磁滯損耗低,硅可以提高鐵氧體的磁導率,使硅鋼片在較弱的磁場下具有較高的磁感應強度領域。然而,在強磁場下,硅降低了鋼的磁感應強度。硅具有很強的脫氧力,可以降低鐵的磁老化效應。
4、硫(S):增加硫和錳的含量可以提高鋼的切削性能。硫作為易切削鋼中的有益元素添加。
硫在鋼中嚴重分離,會降低鋼的質量。在高溫下,降低鋼的延展性是一種有害元素,以熔點較低的FeS形式存在;僅FeS的熔點僅為1190℃,鋼中鐵與共晶的共晶溫度較低,僅為988℃,當鋼凝固時,硫化鐵在初級晶界處集中。當鋼在1100-1200℃下軋制時,晶界上的FeS將熔化,大大削弱了晶粒之間的結合力,導致鋼的熱脆性。
5、磷(P):磷在鋼中具有強固溶強化和冷加工硬化效果。作為添加到低合金結構鋼中的合金元素,它可以提高鋼的強度和耐大氣腐蝕性,但降低其冷沖壓性能。
磷與硫和錳的結合可以提高鋼的切削性能,提高加工零件的表面質量,用於易切削鋼,因此易切削鋼的磷含量也很高。
磷可溶於鐵素體。雖然它可以提高鋼的強度和硬度,但最大的危害是嚴重的偏析,增加回火脆性,並顯著降低鋼的塑性和韌性,這使得鋼在冷加工過程中易於變脆。脆弱現象。磷對可焊性也有不利影響。磷是一種有害元素,應嚴格控制。一般含量不超過0.030%-0.040%。
6、鉻(Cr):鉻可以提高鋼的淬透性並具有二次硬化效果。
它可以提高高碳鋼的硬度和耐磨性,而不會使鋼脆;當含量超過12%時。該鋼具有良好的高溫抗氧化性和抗氧化介質腐蝕性。它還提高了鋼的熱強度,鋼是不銹耐酸鋼和耐熱鋼的主要合金元素。
7、鉬(Mo):鉬提高鋼的淬透性和熱強度。在某些介質中防止回火脆性,提高剩磁和矯頑力以及耐腐蝕性。在淬火和回火鋼中,鉬可以加深和硬化較大截面的部分,提高鋼的回火抗力或回火穩定性,使零件在較高溫度下回火,從而更有效地(或減少)殘余應力,提高塑性。
『肆』 易焊接耐腐蝕和高溫的鋼板
長時間處於高溫環境的鋼板一般都是珠光體耐熱鋼。
一、珠光體耐熱鋼焊接的特殊要求
1、典型鋼種及成分:
(1)、金元素總含量一般不超過5%~7%,正火後得到珠光體組織,在500℃~600℃ 時具有良好的熱強性,冷加工、熱加工和焊接性能也良好,價格比較便宜。因此這種鋼被廣泛地應用於製造蒸汽動力發電設備,其中使用最多的是鉻鉬鋼和鉻鉬釩鋼。這類鋼的含Cr量—般為0.5%~9%,含Mo量—般為0.5%~1%。隨著Cr和Mo含量的增加,這類鋼的高溫強度、抗氧化性能和抗硫化物腐蝕性能也隨之提高。另外,這類鋼中加入少量的合金元素V、W、Ti、Nb等,可進一步提高熱強性。常用珠光體耐熱鋼及其化學成分如表
(2)、珠光體耐熱鋼的主要焊接性問題
與低碳調質高強鋼很相似,HAZ硬化、冷裂、軟化、再熱裂紋、回火脆化現象。
1)、焊接接頭產生冷裂紋:
珠光體耐熱鋼焊接過程中最常見的焊接缺陷之一就是在熱影響區的粗晶區產生冷裂紋,在實際生產中,為了防止冷裂紋的出現,一般都採用焊前預熱、控制層間溫度、焊後去氫處理、改善組織狀態以及減小和消除應力等處理方法。
2)、焊縫中產生熱裂紋:
在實際生產中應用的珠光體耐熱鋼,很少在熱影響區產生熱裂紋,而多數在焊縫中產牛,特別是弧坑處。熱裂紋的產生與珠光體耐熱鋼的凝固溫度區間的大小有直接關系。凝固溫度區間越大產生熱裂紋的傾向就越大;反之,產生熱裂紋的傾向就越小。這種熱裂紋的產生部位一般都在柱狀晶的交界處。出為柱狀晶交界處往往是焊縫液相金屬的最後凝固位置.也是雜質和低熔點共晶物的富集部位。研究表明,合金元素S、C、P、Cu和Ni等能促進熱裂紋的產今,而Mn和Ca在一定程度上能抑制熱裂紋的產生。
3)、熱影響區的再熱裂紋:
這類鋼中加入少量的合金元素Cr、Mo、V、Ti、Nb等,它們都是強烈碳化物形成元素,會增加鋼的再熱裂紋敏感性。再熱裂紋的產生部位一般都在工件較厚的地方。所以,在厚板結構的焊接過程中,當焊縫焊到一定厚度後,先進行—次中間消除應力熱處理,有利於防止再熱裂紋的產生。
4)、回火脆化現象:
Cr-Mn鋼產生回火脆化的主要原因是由於在回火脆化溫度范圍內長期加熱後,雜質元素P、As、Sn和Sb等在晶界上偏析而引起的晶界脆化現象,此外與促進回火脆化元素Mn和Si也有—定關系。因此,對基休金屬來說,嚴格控制有害雜質元素的含量,同時降低Mn和Si含量是解決脆化的有效措施。
二、珠光休耐熱鋼焊接工藝特點
1、熱和層間溫度的控制:
預熱和層間溫度的控制是防止珠光體耐熱鋼產生冷裂紋的一種比較有效的工藝措施。一般情況下,珠光體耐熱鋼的預熱溫度和層間溫度應控制在150~350℃之間。
2、焊接方法:
焊接生產中最常用的兩種焊接方法是鎢極氬弧焊封底手工電弧焊蓋面和埋弧自動焊。
3、焊後回火處理:
珠光體耐熱鋼一般情況下是經過熱處理後供貨使用的,針對這些鋼種焊後大多數要進行高溫回火處理。
4、焊接材料的選擇:
珠光體耐熱鋼長期處於高溫、高壓條件下工作,對接頭的質量的要求較高,無論是常溫機械性能,還是高溫性能、抗氧化性及組織穩定性等方面都應滿足產品運行的技術要求。因此焊接材料的選擇是十分重要的。焊接材料的選擇應力求焊縫金屬成分和機械性能與母材相匹配。如果焊縫金屬成分與母材成分相差很大時,其接頭長期在高溫下工作或經焊後熱處理,因成分不均勺,有些元素將發生擴散,結果導致接頭的持久強度明顯降低。但在實際焊接生產中,為了防止焊縫金屬熱裂紋,焊縫金屬的含碳量一般要比母材金屬低—些(但一般不低於0.07%),此時的焊縫金屬性能有時要低於母材,但若焊接材料選擇適當,焊縫金屬的性能是完全能與母材相匹配的。另外,在焊補缺陷或者焊後不能進行熱處理的情況下,還可以選用奧氏體鋼焊條,這樣可以防止冷裂紋的產生。但這種接頭長期在高溫下工作會導致焊縫金屬的相脆性。
三、珠光體耐熱鋼的焊接工藝
高溫下具有足夠的強度和抗氧化性的鋼稱為耐熱鋼,以Cr、Mo為主要合金元素的低合金耐熱鋼,基體組織是珠光體(或珠光體+鐵素體)稱為珠光體耐熱鋼,常用鋼號有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。
由於珠光體耐熱鋼中含有一定量的Cr、Mo和其它一些合金元素,所以熱影響區會產生硬脆的馬氏體組織,低溫焊接或焊接剛性較大的結構時,易形成冷裂紋。因此在焊接時應採取以下幾項工藝措施:
⑴預熱 預熱是焊接珠光體耐熱鋼的重要工藝措施。為了確保焊接質量,不論在定位焊或正式施焊過程中,焊件都應預熱並保持為80~150℃用氬弧焊打底和CO2氣體保護焊時,可以降低預熱溫度或不預熱。
⑵焊後緩冷 焊後應立即用石棉布覆蓋焊縫及熱影響區,使其緩慢冷卻。
⑶焊後熱處理 焊後應立即進行高溫回火,防止產生延遲裂紋、消除應力和改善組織。焊後熱處理溫度應避免在350~500℃溫度區間內進行,因珠光體耐熱鋼在該溫度區間內有強烈的加火脆性現象。
四、幾種常用珠光體耐熱鋼的焊後熱處理溫度見表11。
表11 珠光體耐熱鋼焊後熱處理溫度
鋼 號 需熱處理厚度(mm) 焊後高溫回火溫度(℃)
15CrMo >6 680~700
12Cr1MoV >10 720~760
20CrMo 任何厚度 720~760
12Cr2MoWVB 任何厚度 760~780
12Cr3MoVSiTiB 任何厚度 740~780
五、珠光體耐熱鋼焊接時,如何正確地選用焊接材料
總的原則是根據化學成分的要求,即熔敷金屬的化學成分應與母材相當來選用焊接材料。
珠光體耐熱鋼焊接材料的選用
鋼 號 手 弧 焊 埋 弧 焊 氣體保護焊
焊條牌號 焊條型號 焊絲與焊劑匹配 焊絲牌號
15CrMo R307 E5515-B2 H08CrMoA+IIJ350 H08CrMnSiMo
12CrMoV R317 E5515-B2-V H08CrMoV+HJ350 H08CrMnSiMoV
Cr2Mo R40 E6015-B3 H08Cr3MoMnA+hJ350 H08Cr3MoMnSi
12CrMoWV-TiB R347 E5515-B3-V WBH08Cr2MoWVNbB+HJ250 H08Cr2MnWVNbB
14MnMoV J606 E6015-D1 H08Mn2MoA+HJ350 H08Mn2SiMo
18MnMo J606 E6015-D1 H08Mn2MoA+HJ350 H08Mn2SiMo
13MnNiMoNb J607Ni E 6015G H08Mn2NiMo+HJ350 H08Mn2NiMoSi
原則上,各種金屬都能進行焊接,但金屬本身固有的基本性能,還不能直接表明它在焊接時會出現什麼問題以及焊接後接頭性能是否能滿足使用要求,所以,金屬材料對焊接加工的適應性用焊接性來衡量。
以上是關於珠光體耐熱鋼的所以資料希望你看完後應該對其有所了解了吧,對於你在今後的焊接中能有所幫助祝你成功
『伍』 E7015焊條適合焊什麼樣的鋼材
E7015如果是美標型號的話,相當於國內的J507,這種焊條主要焊接Q355這樣的低碳鋼。
如果是中國的型號,這是一種高強度的焊條,適合焊接強度700mpa左右的強度型鋼材的焊接。
比如14MnMoVB,15MnMoV等等。