铬镍奥氏体不锈钢材料的堆焊工艺研究

作者:张义霞;高军松;陈巨辉 刊名:材料开发与应用 上传者:侯一默

【摘要】对15CrMoR板采用了不同焊接工艺进行堆焊试验分析研究,结果显示,若不加过渡层E309L,只用E347L焊条在15CrMoR板上堆焊是不合理的。

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堆焊是将具有一定性能的材料焊接堆敷在工件表面上的一种工艺方法。其目的不是为了连接焊件,而是在焊件表面获得耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能的熔敷金属层,或是为了恢复或增加焊件的尺寸。堆焊除可显著提高焊件的使用寿命,节省制造及维修费用外,还可缩短修理和更换零件的时间,减少停机、停产的损失,从而提高生产率,降低生产成本。另外应用堆焊能更合理地利用材料,以获得优异的综合性能,对改进产品设计也有重大意义。因此,堆焊作为机械工业中的一种重要的制造和维修工艺方法,广泛地应用于各行各业的制造及修理工作中。铬镍奥氏体不锈钢堆焊材料由于其优良的耐腐蚀性能,在化工设备中得到广泛的应用。其中E309L、E347L型堆焊材料还具有优良的耐中、高温金属间磨损性能,大量用于法兰内壁和密封面的堆焊。2007年5月,某公司承接的上海高桥某产品中有很多法兰母材为15CrMo锻,要求堆焊铬镍奥氏体不锈钢堆焊材料E347L。本文采用不同的堆焊工艺进行了分析试验,并对结果进行了分析讨论,取得了在15CrMoR(或15CrMo锻)上堆焊耐蚀材料的合理工艺方法。1堆焊试验方法11试验用材料试验用母材:板材15CrMoR为重庆钢铁股份有限公司生产(执行标准GB6654-1996),交货状态:正火+回火。试验用焊材:采用北京金威焊材有限公司生产的E309L-16和E347L-16型焊条(执行标准GB/T983-1995、AWSA54-1992、JB/T4747-2002)。试验用母材的化学成分和力学性能见表1和表2,试验用焊材的化学成分和性能见表3和表4,均符合相关标准和技术要求,也与机械工业部编的《焊接材料产品样本》相一致。表1试验用母材的化学成分(w)%钢号炉号批号规格/mmCSiMnSPCrMo15CrMoR6335089N585582001302205200130011088046表2试验用母材的力学性能钢号炉号批号规格/mmReL/MPaRm/MPaA/%冷弯B=2a,180Akv,20/J15CrMoR6335089N585582034547530D=3a,合格150/146/148表3试验用焊材化学成分(w)%型号牌号批号规格/mmCSiMnSPCrNiMoCuNbE309L-16A06207506224014000380401340007002023591315035004-E347L-16A002Nb0753472401400026029139000700241930979001005056E347L-16A002Nb0753472503500038049202000900301984993002001063表4试验用焊材机械性能型号牌号批号规格/mmRm/MPaA/%铁素体含量/%T型角焊缝熔敷金属耐腐蚀性能纵向弯曲E309L-16A0620750622401406303810合格合格合格E347L-16A002Nb075347240140590366合格合格合格E347L-16A002Nb075347250350630367合格合格合格12试验方法堆焊采用焊条电弧焊,选用两种方法进行试验,即:不加过渡层E309L,只用E347L焊条堆焊的方法;加过渡层E309L,再用E347L焊条堆焊耐蚀层的方法。13试验过程131采用不加过渡层E309L,只用E347L型焊条堆焊的方法。堆焊高度为6+1mm,如图1所示。过程如下:(1)采用火焰切割,用前面所述的15CrMoR20板下料6002201件,去熔渣毛刺后校平,并对待堆焊表面除锈磨平,进行100%磁粉探伤,级合格。焊条烘干150,保温

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