40Cr调质后屈服要达到800Mpa与Q345材料焊接怎么选择焊条

40Cr调质后屈服要达到800Mpa与Q345材料焊接怎么选择焊条 也许下面的文章可以借鉴!A307也许行! Q345B钢与OCr13Ni5Mo钢的焊接 摘要:通过焊接性，以焊接工艺评定试验为基础，结合施工现场的实际焊接经验，总结了OCrl3N6Mo马氏体不锈钢与Q345B低合金结构钢的焊接工艺。 关键词:Q345B钢;OCr13Ni5Mo钢;焊条选择;焊接工艺 中图分类号:TG457(l 文献标识码:B 三峡二期泄洪坝段深孔工作门闸室采用全焊接钢衬结构形式，其中工作门底坎面板为OCrl3Ni5Mo马氏体不锈钢板，而底坎两侧与底坎面板焊接连接的封板及底钢衬面板均为Q345B，OCrl9Ni9N不锈钢复合板，如图1所示。其现场施工程序为:安装底坎及底钢衬-浇筑砼-砼达到规定龄期后，安装焊接封板-回填灌浆-封焊灌浆孔。 1 焊按时容易出现的问题 OCrl3Ni5Mo马氏体不锈钢底坎面板与(Q345B，OCrl9Ni9N)不锈钢复合板封板的焊接性，主要取决于底坎面板与复板基层 Q345B低合金结构钢的焊接性。由于OCr13Ni5Mo钢与 Q345B钢的化学成分与性能相差较大，同时受底坎、底钢衬的结构形式与其现场施工程序和施工条件的制约，焊接时容易产生以下两个方面的问题: 1.1 焊接接头脆化和冷裂纹。OCrl3Ni5Mo钢在焊接过程中具有较强的淬硬倾向，焊后接头易产生脆化和冷裂纹。结构厚度和拘束度越大，焊接时淬硬倾向和冷裂纹倾向也就越大。 1.2 焊接接头过热。OCrl3Ni5Mo 钢焊接时，由于导热性较差，具有较大的过热倾向。尤其是冷却速度慢时，其晶粒容易长大粗化，热影响区中产生粗大的铁素体和晶间碳化物组织，使塑韧性降低，在冷却时将会引起脆化，如果有氢的作用，更加促进产生冷裂纹。 因此，在制定现场焊接工艺时，必须很好地解决上述问题。施工现场采用的焊接方法多为焊条电弧焊，异种金属接头组合采用焊条电弧焊的关键问题是选择焊条的种类、型号，合理地制定焊接工艺及采用正确的操作技术。 2 焊条的选择 OCrl3Ni5Mo 钢与 Q345B钢焊接，多采用高 Cr,Ni 奥氏体焊条，如 A3O7、A507。现场采用的接头形式为带金属垫板的V形坡口对接接头，如图2所示，Q345B，OCrl3Ni5Mo钢作为母材，可分别约为2O,的熔合比，两种母材的综合熔合比约为40,。 利用Schaeffler组织图，大致可判断出采用A307、A507焊条焊接Q345B，OCrl3Ni5Mo对接焊缝的金相组织。 A307和 A507焊条的熔敷金属的w(Ni)eq、w(Cr)eq，Q345B和 OCrl3Ni5Mo钢的w(Ni)eq、w(Cr)eq当量均列于 1中。 由图3可知，采用A307焊条焊接时，当控制熔合比小于30,,4O,时，可得到奥氏体或奥氏体加少量铁素体组织，抗裂性较好。但由于现场坡口尺寸变化幅度较大，影响熔合比的因素很多，特别是根部 1,2层焊道，由于 Q235金属垫板的熔入，熔合比极有可能大千4O,，甚至达到50,，此时，根部焊道的组织为奥氏体，马氏体，抗裂性极差;而采用A507焊条焊接时，熔合比即使达到5O,，焊缝也会得到纯奥氏体组织，塑韧性好，抗冷裂性能高。因此，综合考虑现场因素对熔合比和焊 接热循环的不利影响，选择A507焊条焊接三峡二期工程泄洪坝段深孔工作门底坎OCr13Ni5Mo面板与(Q345B，OCr19Nig N)复合板异种钢的现场对接焊缝。 3 焊接工艺评定试验 3.1 试验依据 JB 4708—1992《钢制压力容器焊接工艺评定》; GB 150—1998《钢制压力容器》附录E““产品焊接试板的力学性能检验”。 3.2 试验条件 3.2.1 试验用钢板 3.2.2 采用ZX7,4OOB逆变直流焊机焊条电弧焊。 3.2.3 试验用焊条 3.3 根据现场实际情况，焊接坡口采用带金属垫板的单面V形坡口，见图4。 3.4 采用平焊位置焊制焊接工艺评定试板。 3.5 焊接工艺参数 3.6 试板经外观检查合格，内部质量经X射线探伤达到GB3323—87 AB I 级，合格。 3.7 力学性能试验及结果 3.7.1 拉伸试验 拉伸试样 σb=560，555 MPa，断于母材，合格。 3.7.2 弯曲试验 4个侧弯试样实际弯曲角均达到规定值180?，未出现开裂现象，全部合格。 3.7.3 硬度试验 4 现场焊接工艺 4.1 装配要求及焊前准备 ? 装配前打磨坡口面及两侧各20 mm范围，直至露出金属光泽，并保持干燥，然后进行装配。要求表面对齐，对口错边量 1 mm，坡口根部间隙 4,6 mm，合格后进行定位点焊，点焊工艺同正式焊接工艺。点焊完毕，重新检查装配质量，确认合格 后(在坡口两侧不锈钢表面100,150 mm范围内均匀喷洒一层金属焊接防飞溅剂，即可进行焊接。 4.2 焊接工艺要求 (1)所有焊工均必须在持有 Q345低合金钢板材全位置有效合格证的基础上，经异种钢焊接理论知识和操作技能，并 按 DL,T 679-1999《焊工技术考核规程》考试合格; (2)焊条必须严格按照焊条使用说明书要求烘焙，并装入保温筒，随用随取; (3)焊接工艺参数严格执行第3.5条的规定(表5); (4)焊接时，严格执行短弧、直焊道不摆动操作技术; (5)控制道间温度?80?; (6)采用分段跳焊法施焊，每段长度 600,800 mm ; (7)多道焊时，应先焊 Q345B侧焊道，然后焊接0Cr13Ni5Mo侧焊道; (8)根部焊道焊接时，应保证两侧母材与垫板熔合良好; (9)焊接过程中对每段、每道焊缝都必须及时清渣，如发现裂纹、未熔合等缺陷，应立即铲除，并补焊;达到技术条件要求后再继续焊接，直至焊满整个坡口为止。 4.3 应用结果 经过半年多的焊接施工，三峡二期工程泄洪坝段深孔工作门底坎 24条共 180 m 焊缝，已全部焊完，经检验未发现裂纹、未熔合等缺陷，一次合格率达到了100,。 5 结论 (1)通过焊接工艺评定试验和焊接施工实践证实，三峡二期工程泄洪坝段深孔工作门底坎异种钢接头的焊条选用正确，焊接工艺参数制定合理，操作技术正确，焊接质量良好。 (2)此项工艺的成功应用，为今后更多的异种钢接头在水电工程及其他领域的广泛应用提供了成熟的焊接技术支持。 参考文献: [1]JB4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》[S]. [2]GB 150-1998《钢制压力容器》[S]. [3]ASME美国锅炉及压力容器规范第IX卷《焊接和钎焊评定》 (1998版)[S]. 作者简介:漆卫国(1968-)，男，葛洲坝集团机电建设有限公司三峡泄洪坝段项目部副总工程师，IIW国际焊接工程师.