『壹』 X20CrMoV121是什么材质
X20CrMoV121(F12)钢属于马氏体型耐热钢,它是珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间最适宜的钢种。但是这种钢的焊接性能较差,焊件的壁厚越厚,刚性越大,则越难焊接。焊接时必须严格工艺,正确选择充填金属,严格、正确地控制焊接热循环和焊接热处理规范,以避免焊接接头产生低塑性和开裂。
1、焊接方法:手工电弧焊和钨极氩弧焊。
氩弧焊打底,手弧焊盖面。由于该钢种含铬高达12%,一般无法用氧——乙炔焰气焊。
2、坡口:壁厚主蒸汽管道焊口均采用双V型坡口和U型坡口。其中双V型坡口既具有V型坡口的优点,电弧热量集中,根部熔透性良好;又保证坡口断面积小,减少充填金属量。
3、焊材:F12钢选用热827焊条,(F11——热817,C≤0.19%)。为防止焊缝过硬引起脆化和裂纹等,含碳量不宜过高;但是,当含碳量减少到0.17%以下时,焊缝中易生成铁素体相,特别是网状铁素体,对钢材的蠕变强度极为不利。因此,焊缝的含碳量一般控制在0.17~0.18%。
4、预热:薄壁件和多层焊TIG打底,预热温度在250℃左右(Ms点以下,Ms≈300℃);厚壁件(H>25mm),预热温度为400℃左右,不超过 450℃。
TIG焊打底,如果预热温度太高,会使根部组织恶化,易生成小裂纹。
当预热温度超过450℃时,可能在焊接接头中,引起晶界处碳化物析出和形成铁素体组织,从而大大降低该钢材焊接接头在室温时的冲击韧性。另外,马氏体耐热钢的含铬量大于10%,这类钢还有明显的475℃脆性。如果预热温度超过450℃,使得焊接接头在475℃附近冷却很慢,易引起475℃脆性。
5、焊接操作:
焊前坡口表面、焊道表面的焊渣、污物等要清理干净。
热817焊条的流动性较差,要特别注意防止夹渣。运条时要保证坡口边缘充分熔合,防止出现死角,死角处嵌留熔渣,由于夹渣尖端的应力集中而引起裂纹的产生。
电源的地线与钢管要求接触良好、可靠,否则这些局部受热处可能产生裂纹。
焊接引弧应在坡口内壁上,不允许在管壁上引弧。
使用热 817焊条时,收弧过快,极易产生弧坑裂纹,因此,要求收弧时电流逐渐衰减,熔池慢慢缩小,最后将弧坑填满。
当采用双V形坡口时,最好采用单道多层焊;如采用多道多层焊,由于坡口狭小,易产生夹渣。
管径>219mm的焊口,一般均采用双人对称焊接,以减少焊接应力。
焊接电流要适当,不宜过大,每层焊肉薄一些为宜。
6、焊后热处理
(1)焊后热处理起始温度:焊后冷却到100~150℃,保温0.5~1h,待其组织基本转变完毕,即奥氏体已全部转变为马氏体后,才能升温进行回火热处理。
(2)回火温度:760℃×2h(760~780℃),回火后的效果可测定焊缝的硬度值进行评定。
温度偏低时回火效果不明显,焊缝金属易时效而脆化;回火温度过高(超过Ac1),焊接接头又可能再次奥氏体化,并在随后冷却时重新淬硬。
(3)回火恒温时间:
(4)回火冷却速度:一般不控制冷却速度,但为了降低焊接接头的残余应力,采用石棉布覆盖缓冷。