0Cr18Ni9Ti/Q235复合板的焊接性能分析

介绍了1cr18ni9ti/q235-aiqtent

1Cr18Ni9钢与Q235A钢的焊接

q235的焊接性 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化 组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层 间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施， 焊接性优良。 但在少数情况下，焊接时也会出现困难： 1)采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高，杂质含量多，从而冷脆性大，时效敏感性增加， 焊接接头质量降低，焊接性变差。 2)沸腾钢脱氧不完全，含氧量较高，p等杂质分布不均，局部地区含量会超标，时效敏感 性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。 3)采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如某 厂采用酸性焊条焊接q235-a钢时，因焊条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂 纹。 4)某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头

一、前言我厂ⅱ系列主产品1575mm和1760mm大型造纸设备,有多种焊接结构件是采用1cr18ni9钢和q235a钢焊接而成的。容器结构内壁与腐蚀介质接触部位采用1cr18ni9钢材制作,而法兰、基座等部分不与介质接触的部位采用q235a钢制作,然后将它们焊接起来,整个结构起到了耐腐蚀作用。

分析了工具钢/q235碳钢复合板在爆炸焊接中易产生裂纹以及四个周边不易焊接的原因。通过对复合板结合界面波大小及其抗剪强度分布规律的测试和研究,发现炸药爆速、界面波以及抗剪强度三者之间存在着一定关联,并指出近似于直接结合(也可称细波结合)的界面不仅结合强度满足要求,而且爆炸加载也较小,是最为理想的结合。在试验及分析的基础上对36块0.5～1.5m2的t10/q235成品复合板进行爆炸焊接,其焊合率大于98%且无裂纹,抗剪强度及抗弯曲性能均满足使用要求。

主要研究q235钢与1cr18ni9ti不锈钢焊接中存在的焊缝金属化学成分不均匀和熔合区塑性降低(脆性层)这两个问题。采用焊条电弧焊进行焊接,然后对焊接接头进行宏观和微观研究。实验表明,制定合理的焊接工艺,可以在一定程度上控制热影响区晶粒的长大趋势,从而提高q235和1ci18ni9ti异种钢的焊接性。

0cr18ni9ti+q235不锈复合钢板是一种新型钢材，它是由一层较薄的不锈钢作为复合层，和由碳钢或低合金钢作为基层而组成的特殊钢板。本文主要是对该材料的焊接工艺进行总结。

对不锈钢复合钢板进行了焊接性分析、焊接工艺评定、焊接技术及工艺等应用研究,掌握了复合钢板的焊接技术,保证了制造及安装质量。

针对内复合不锈钢焊管制造,采用4种焊接工艺对厚度为3mm+10mm的1cr18ni9ti+q235复合钢板对接焊缝进行了自动焊接,对焊接接头进行显微组织分析、拉伸、内外弯曲、冲击试验、电化学和晶间腐蚀试验.结果表明,采用tig焊焊接复层,复层焊缝显微组织为奥氏体加少量铁素体,在1mol/l的盐酸溶液中进行电化学腐蚀试验,其抗电化学腐蚀性能与母材复层相近,无晶间腐蚀现象.基体采用tig焊的焊接接头,基体焊缝组织为较高强韧性的板条状马氏体,满足力学性能要求.而基体采用saw焊的焊接接头,基体焊缝力学性能和复层焊缝抗腐蚀性能均不能满足要求.

用爆炸焊接法制备了ta2/q235钢复合板,用光学显微镜、扫描电子显微镜分析了复合板末端开裂的原因。结果表明:在末端开裂区域的结合面形成了过渡层,开裂裂纹出现在结合界面和q235钢基体内部;爆炸焊接后在钛板两侧和末端出现延展变形,延展部分超出钛板原始尺寸5～8mm;爆炸焊接时钛板软化是末端开裂的内因,复合板末端拉应力波是末端开裂的外因。

双相不锈钢复合板的焊接性能对于使用尤为关键，而与日常单一金属材料的焊接不同在于增加一个过渡层。通过对复层、基层、过渡层焊接性能以及遇到的情况进行分析，对该钢种复合板在实际施焊操作中有一定的指导意义。

通过不同的手工电弧焊焊接工艺修补不锈钢复合板复层缺陷,并对修复的复合板进行化学成分、力学性能、显微硬度、金相组织、能谱等检测分析,结果表明,过渡层用309焊条、复层用308焊条、分两层修补的焊接工艺二修复的缺陷区,其力学性能及耐腐蚀性能满足复合板母材性能要求。

在gleeble-1500热模拟试验机上对q235钢与ta1进行复合试验的基础上,通过sem、能谱分析、x射线衍射和电子万能试验机等测试方法对ta1/q235钢轧制复合板界面元素扩散、相结构以及结合强度、各组元变形规律等进行了分析,研究结果表明,ta1/q235钢复合材料的应力-应变曲线表现为动态再结晶型,随着总压下率的增大,q235钢与ta1的变形程度差别减小。在高温复合时,钛与钢中的铁元素发生了互扩散,有一定的扩散层,钛元素相对于铁元素扩散更为活跃,扩散量也比较大。在一定温度和变形量下,结合界面生成了金属间化合物,生成的金属间化合物主要有tic、feti、fe2ti。850℃时,主要生成tic,也有少量fe2ti。900℃时,界面生成的化合物主要是fe2ti。

将淬火后的q235钢进行多道次大压下量(累积压下量达94%)冷轧制备出超高强度内生复合板,采用透射电镜及x射线衍射仪研究了该内生复合板的显微形貌。结果表明,制备出的内生复合板抗拉强度高达2112mpa,显微组织呈现层片状特征。

铬镍奥氏体不锈钢因其焊接性良好,在石油化工生产中应用广泛,但因其材料本身的价格昂贵且机械强度较低,已逐渐被不锈钢复合钢板所取代,本文对不锈钢复合钢板的焊接工艺作了较详细的说明。

分析了0cr13ni5mo/q345c马氏体不锈钢复合板的焊接性。通过抗裂性试验、复合板补焊及复合板对接焊、焊接工艺评定,提出了该复合板配套的焊接材料及可行的焊接工艺,按此工艺焊接的0cr13ni5mo/q345c复合钢板接头的力学性能满足技术指标的要求。

针对油田对集输管线用板材较高抗腐蚀性的要求,采用爆炸焊接技术,对2205双相不锈钢与碳钢q235进行爆炸焊接,研制出了10000mm(长)×1400mm(宽)×14mm(厚)大面积双相不锈钢复合板材,其中不锈钢层厚度为2mm。检测结果表明:复合板材的剪切强度及其他力学性能均达到或超过标准要求;hic试验和sscc试验加载为72%rt0.5时均未出现任何裂纹;在h2s,co2,cl-共存的气相腐蚀介质中,试样蚀速率为0.045mm/a;两种材料的复合界面sem观察及元素分析表明,2205双相不锈钢与q235完全实现了冶金结合。

介绍了14cr1mor-i-0cr18ni10ti复合板的焊接性，通过应用合理的焊接工艺，使材料的焊接质量满足设计与规范要求，对今后焊接同类材料积累的宝贵的经验。

LNG施工0Cr18Ni9材料的焊接与质控

兰州石化分公司180万t/a催化汽油加氢装置中的反应产物热交换器主体材料为14cr1mor+0cr18ni10ti,详细分析了14cr1mor+0cr18ni10ti复合钢板的焊接性能,制定了合理的焊接工艺和热处理工艺,明确了焊接工艺参数、焊接坡口、焊接顺序和焊接注意事项,保证了反应产物热交换器制造质量符合标准要求。

有关q235中a/b/c/d a，b，c，d，所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。分别 为：q235a级，是不做冲击；q235b级，是20度常温冲击；q235c 级，是0度冲击；q235d级，是-20度冲击。在不同的冲击温度， 冲击的数值也有所不同。 元素含量：a、b、c、d硫含量依次递减；a和b的磷含量相同， c的磷含量次之，d磷含量最少 q235各个级别的化学成份： q235分a、b、c、d四级(gb700-88) q235a级含c0.14~0.22%mn0.30~0.65si≤0.30s≤0.050 p≤0.045 q235b级含c0.12~0.20%mn0.30~0.670si≤0.30s≤0.045 p≤0.045 q235c级含c≤0.18%mn0.35~0.80si≤0

本文用常规的金属物理方法试验研究了直接爆炸复合的1cr18ni9ti/q235a复合中板模拟堆垛叠装热处理的不同冷却速度对钢板性能的影响。研究结果认为,实行(850￣900℃)×30分加热、冷却速度10℃/分,能够实现不锈钢复层稳定化处理目的、保证复合钢板力学性能和耐腐蚀性。