不锈钢现货网

耐热钢焊接:两大常见的焊接种类

耐热钢焊接工艺是一个热门的话题,我们汇总并分析了一些相关信息,以解决您的疑问。

不锈钢耐热钢焊接工艺


不锈钢耐热钢焊接工艺主要应用于制造锅炉和压力容器,对钢材的性能有一定要求。根据工作条件,可以将其分为两大类。

一、用于制造室温及中温承压元件的钢板与钢管

这类钢材具有以下特点:

1. 有较高的室温强度,通常以屈服极限和强度极限为设计依据,要求具有较大的屈服强度和强度以及良好的韧性。

2. 材料需具备足够的韧性以防止脆性断裂,在考虑强度的同时也不能忽略韧性。

3. 需要考虑材料的冲击韧性,通常用冲击韧性值来表示。压力容器用钢的冲击韧性要求还需要考虑时效韧性,即钢材经冷加工变形后,在室温或较高温度下,冲击韧性随时间变化。一般要求在200-300℃时,冲击韧性值显著降低,下降率不超过50%。

4. 由于容器断裂过程包括在缺陷处形成裂纹和裂纹扩散两个阶段,因此需要选用具有足够韧性的钢材以防止裂纹产生,并选用韧性更高的材料以阻止裂纹扩展。对于制造过程中的开孔和焊接,要求材料具有较低的缺口敏感性,以防止产生裂纹。

5. 还需要具备良好的加工工艺性能和焊接性能。在选择材料时,需考虑材料的碳当量值、适当的焊接材料和焊接工艺,以及良好的低倍组织。此外,还需要尽可能减少钢材的分层、非金属夹杂物、气孔和疏松等缺陷,以防止裂纹的产生。

二、用于制造高温承压元件的钢管

这类钢材具有以下特点:

1. 需要具备足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性,通常以持久强度为设计依据,以保证在蠕变条件下的安全运行。

耐热钢焊接:两大常见的焊接种类-图1

2. 需要具备良好的高温组织稳定性,确保在长期高温条件下不发生组织变化。

3. 需要具备良好的高温抗氧化性,要求材料在高温条件下的氧化腐蚀速度小于0.1mm/a。

4. 需要具备良好的加工工艺性,包括冷态弯曲和焊接性。

对于锅炉和压力容器使用的钢材,还需要按照工作温度进行分类。

一、工作温度低于500℃的钢材

这类钢材包括碳素钢和低合金结构钢,主要的分类有以下几种:

1. 铁素体-珠光体结构钢,其屈服强度在300-450MPa之间。常用的材料有16Mn、15MnV、15MnVN等,这些钢材通过添加合金元素进行固溶强化和结晶强化。

2. 低碳贝氏体类型钢,具有屈服强度在500-700MPa之间。常用的钢材有14CrMnMoVB,通过延缓奥氏体分解来得到贝氏体,从而增加了强度。

3. 马氏体型调质高碳钢,具有屈服强度达到600MPa以上。常用的材料有18MnMoNb和14MnMoNbB,这些钢材经过正火加回火处理后具有良好的低温韧性。

二、工作温度高于500℃的钢材

对于工作温度高于500℃的情况,常用的钢材包括低合金珠光体热强钢、低合金贝氏体热强钢和奥氏体不锈钢。

1. 低合金珠光体热强钢,例如15CrMo和12Cr1MoV,通过结晶强化和沉淀强化来提高高温强度。

2. 低合金贝氏体热强钢,例如12Cr2MoWVTiB和12Cr3MoVSiTiB,这些钢材具有合金数量多而量少的特点,因此高温强度和抗氧化性较好。

3. 奥氏体不锈钢,例如1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti,这些钢材具有高温强度和抗氧化性较好,同时具有很高的韧性和较好的加工工艺性。

耐热钢焊接:两大常见的焊接种类-图2

碳素钢

在耐热钢焊接中,碳素钢是常用的材料之一。碳素钢中各主要成分对性能的影响如下:

1. 碳的存在会增加钢材的强度,但会降低其塑性和可焊性,同时也会降低时效敏感性。

2. 锰的存在可以脱氧和脱硫,改善热加工性能。

3. 硅的存在主要起到脱氧的作用。

4. 硫的存在会导致热脆性。

5. 磷的存在会导致冷脆性。

6. 氧的存在会降低钢材的强度和塑性。

7. 氮的存在会提高钢材的强度和硬度,但会降低塑性。

8. 氢的存在会导致氢脆。

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇