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钯合金管与不锈钢镀金钎焊性能研究

钯合金管与不锈钢镀金钎焊性能研究
钯合金管与不锈钢镀金钎焊性能研究

Material Sciences 材料科学, 2014, 4, 1-3

https://www.sodocs.net/doc/e710592251.html,/10.12677/ms.2014.41001Published Online January 2014 (https://www.sodocs.net/doc/e710592251.html,/journal/ms.html)

Brazing Properties on Palladium Alloy Tubes and Gold Plated

Stainless Steel

Zhihua Jia1, Yi Wang1, Guang Ma1, Ke Zhang1, Pei Wang2

1Northwest Institute for Nonferrous Metal Research, Xi’an

2China Nuclear Industrial 404 General Corp, Lanzhou

Email: jiazhihua8025@https://www.sodocs.net/doc/e710592251.html,

Received: Sep. 22nd, 2013; revised: Oct. 26th, 2013; accepted: Nov. 9th, 2013

Copyright ? 2014 Zhihua Jia et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unre-stricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In accordance of the Creative Commons At-tribution License all Copyrights ? 2014 are reserved for Hans and the owner of the intellectual property Zhihua Jia et al. All Copyright ? 2014 are guarded by law and by Hans as a guardian.

Abstract:The vacuum brazing of thin wall palladium alloy tubes with nickel plated stainless steel and gold plated stainless steel was performed using AgCu28 filler alloy. The microstructure and the composition of the welding joint were analyzed. The experiment result showed that the wettability of Ag-Cu filler alloy on the stainless steel substrate was improved after gold plated, and the plated layer can strongly bond with base metal and filler metal by the mutual diffusion. So, a good sealing performance and mechanical properties of the brazing joint were obtained. The mechanical properties of the brazing joint of Ag-Cu filler alloy and nickel plated stainless steel were low because of their weak me-tallurgical functions.

Keywords: Palladium Alloy; Stainless Steel; Gold Plated; Nickel Plated; Brazing

钯合金管与不锈钢镀金钎焊性能研究

贾志华1,王轶1,马光1,张科1,王培2

1西北有色金属研究院,西安

2中核四零四有限公司,兰州

Email: jiazhihua8025@https://www.sodocs.net/doc/e710592251.html,

收稿日期:2013年9月22日;修回日期:2013年10月26日;录用日期:2013年11月9日

摘要:本文通过对薄壁钯合金管与镀金不锈钢法兰和常规镀镍的不锈钢法兰试样进行了真空钎焊对比试验,观察了钎焊接头的微观组织形貌,并对接头区域的成分进行了分析。研究表明不锈钢表面镀金后,可以明显提高AgCu28银铜焊料对不锈钢基体的润湿作用,金镀层在钎焊过程中能与基体金属和钎料相互扩散,提高焊接接头密封性和焊接强度,而镀镍不锈钢,由于钎料与镍的相互作用较弱,因此焊缝的强度较低。

关键词:钯合金;不锈钢;镀金;镀镍;钎焊

1. 引言

高纯氢气纯化装置的“心脏”部件——钯合金扩散管组件是将一端封焊死的一束薄壁钯合金管焊接在一块不锈钢厚法兰上[1]。由于纯化器是在高压、高温的氢气氛下长期反复工作,剧烈而频繁的热变形很容易造成薄壁钯合金管与不锈钢连接处发生损伤,导致纯化装置发生泄漏,从而影响其性能及寿命。为了改善薄壁钯合金管与不锈钢的焊接性能,通常采用在不锈钢法兰上镀一层镍,来提高焊点的气密性及接头强度,这一工艺目前较为成熟[2]。但我们在实践中发

现,部分钯扩散管组件在反复循环数百次后,会有个别焊点开裂,发生微泄漏,导致装置的产氢纯度下降。由于金具有质地软、密度大、化学性质稳定等优点[3,4],并且金的表面张力比镍约小30%,因此选金作镀层,有利于提高银焊料对不锈钢基体的润湿作用,改善焊接接头的性能。目前国外在许多高真空器件焊接上均采用镀金工艺,以提高焊接件的密封性和焊接强度[5]。因此,我们开展了在不锈钢法兰上镀金钎焊钯合金管的试验,并与镀镍不锈钢法兰进行对比,通过对钎焊接头的微观组织结构分析和气密性能检测,得出镀金钎焊优越性的一些有益试验结果。

2. 实验方法

2.1. 试验用母材及焊料

试验中所用金属组合为:钯合金为PdY8;不锈钢为1Cr18Ni9Ti。其中钯合金管的尺寸规格为Φ2 × 0.08 × 600 mm。不锈钢法兰尺寸规格为Φ30 mm × 20 mm,管板焊接面开有24个Φ2 mm的连接孔。焊接前采用氰化亚金钾镀金工艺在不锈钢焊接端面及孔眼中镀一层可焊纯金,镀层厚度约4 μm,为了作对比,采用传统镀镍工艺在另一只不锈钢钢法兰端面及孔眼中镀一层10 μm的镍层,焊料均采用规格为Φ0.5 mm的HLAgCu28焊丝。

2.2. 试验方法

钯合金管与镀金和镀镍不锈钢法兰真空钎焊之前,首先用丙酮超声清洗,以去除焊件内外表面的油污。HLAgCu28钎料通过夹具制成环状后套在钯合金管上,再与不锈钢法兰座装配,要求银钎料贴紧钎缝,保证钎料在重力和毛细力共同作用下填缝。连接形式如图1所示。采用电阻辐射加热方式进行真空钎焊,试验过程中严格控制炉内真空度及钎焊保温时间。3. 结果与讨论

3.1. 微观组织观察及成分分析

对钯合金与不锈钢法兰真空钎焊试件进行了接头微观组织观察。由于Ag和Pd是无限固溶结合[6],钯合金管和银焊料之间的结合强度较好,因此文章重点关注了银钎料与不锈钢一侧的微观组织形貌。图2是HLAgCu28钎料与镀金不锈钢的润湿截面形貌。图中可以清楚的观察到焊料区边缘与不锈钢基体间呈交错状分布,这说明焊料熔化后与镀金层发生了强烈的冶金反应,从而形成了参差不齐的界面。而镀镍不锈钢与银基焊料接触边缘较为整齐,呈一条直线(图3所示)。这是因为镍的熔点很高,在钎焊温度下,镍层仍然为固态,而固态时镍和银几乎不互溶[7]。由此可见,不锈钢镀金后,焊料对镀金层的润湿性更好。

对图2镀金法兰焊接接头中焊料区一测的黑白色组织进行了能谱分析,其成分如表1所示,两种组织中均包含Cu、Ag和Au三种元素,说明镀金不锈钢基体与HLAgCu28焊料发生了互扩散,形成了由Cu-Ag-Au三种元素构成的合金,此时的镀金层不再以单独形式出现,而是弥散分布到焊料区和不锈钢基体的表层中。

钯合金管

银基钎料

不锈钢

Figure 1. The interconnection diagram of Palladium alloy and

stainless steel

图1.钯合金管与不锈钢及焊料的连接示意图

20 mm

Figure 2. Section morphology of gold plated brazing joint

图2.镀金焊接接头的润湿截面形貌

Figure 3. Section morphology of nickel plated brazing joint

图3.镀镍焊接接头的润湿截面形貌

Table 1. Element analysis for gold plated brazed joint

表1.镀金接头区域的化学组分

区域

化学元素含量(wt.%)

Ag Cu Au 白色27.12 61.55 11.33

黑色86.21 12.17 1.62

对镀镍法兰焊接接头中焊料区一测的亮灰色区域进行了能谱分析,表2是分析结果,其中亮色区域为富银相,在此区域中不存在Ni,因为在此条件Ni 不溶于Ag中。暗灰色区域为富Cu相,包含有少量的Fe,而不锈钢中的其他元素未检测出,说明镀镍层与钎料的冶金相互作用相对较弱,因而其接头强度相对较低。

图4是图2矩形框中不锈钢界面的放大图,可以看出金在向基体内扩散时不仅沿不锈钢晶界扩散形成晶间结合,而且同时向晶粒内部扩散形成晶内结合。这种组织结构对提高焊缝的强度和气密性十分有利。

3.2. 试件检验

对镀金钎焊样品进行了外观和氦质谱检漏。

1) 外观检查:表面镀金的1Crl8Ni9Ti不锈钢试件真空钎焊后颜色变成浅黄色,这直观的证明了镀金层向不锈钢基体表面进行了扩散,形成牢固的冶金结合。钎焊接头通过5倍放大镜目视检查,钎缝边缘连续、均匀、圆滑过渡。

2) 耐压试验:试件在自由状态下,经受1.2 MPa 的气压,保压1 min无泄漏现象;

3) 氦质谱检漏,试样经氦质谱检漏,漏率< 1 × 10?10 Pa·m3/s,说明焊缝的气密性良好,不存在微气孔。钎焊件经200次以上冷热循环使用后,经检测泄漏率仍然保持在×10?10 Pa·m3/s,说明镀金后钎焊件气密性好,且经得住时间的考验。

4. 结论

1) 不锈钢表面镀金后,可以明显提高银铜焊料对不锈钢基体的润湿作用,这为获得高质量的焊缝创造了有利条件。

2) 从微观组织和接头区域成分分析上看,焊接接头中镀金层不再以单独形式出现,金层与液态焊料发

Table 2. Element analysis for nickel plated brazed joint

表2.镀镍接头区域的化学组分

区域

化学元素含量(wt.%)

Ag Cu Fe 亮色92.81 7.19 -

灰色18.24 80.58 1.18

Figure 4. Interface topography of stainless steel

图4.不锈钢基体界面形貌

生熔解并向基体内扩散,从而弥散分布到银基焊料中和不锈钢基体表层内,形成相应的多元合金。而镀镍不锈钢,由于钎料与镍的相互作用较弱,几乎没反应,因此焊缝的强度较低。

3) 不锈钢镀金后,金在向基体内扩散时沿不锈钢晶界扩散形成晶间结合,同时还能向晶粒内部扩散形成晶内结合。这种组织结构提高了焊缝的强度和气密性。

项目基金

西北有色金属研究院院控课题资助项目。

参考文献(References)

[1]杨新文(1988) BCQ-200型高纯氢气发生器钯阴极焊接. 制

造与测试, 9, 21-24.

[2]第四机械工业产标准化所(1981) 电真空新型材料.第四机械

工业部《电真空器件材料手册》编写组, 北京, 374.

[3]邹僖(1997) 钎焊(第二版). 机械工业出版社, 北京, 24.

[4]张启运, 庄鸿寿(1999) 钎焊手册. 机械工业出版社, 北京.

[5]王季梅(1993) 真空灭弧室设计、制造及其应用. 西安交通大

学出版社, 西安, 11.

[6]虞觉奇, 易文质, 陈邦迪等(1987) 二元合金状态图集. 上海

科学技术出版社, 上海, 112-341.

[7]刘顺国, 李易生(1981) 镀镍—钎焊工艺试验及应用. 航空

工艺技术, 3, 33-34.

304及430不锈钢的化学成分及力学性能

00Cr17Ni14Mo2不锈钢 (316L不锈钢 ) SUS316(L)- 00Cr17Ni14Mo2 添加了Mo(2~3%)达到优秀的耐孔蚀和耐腐蚀性,高温Creep强度优秀 特性及实用用途: 化学成分:(单位:wt%) 机械性能: SUS304不锈钢-0Cr18Ni9不锈钢材质性能及用途介绍 作为AUSTENITE系的基本钢种耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能优秀,热处理后不发生硬化,几乎没有磁性 特性及实用用途:

化学成分:(单位:wt%) 机械性能: SUS317L不锈钢-00Cr19Ni13Mo3不锈钢材质性能介绍 化学成分:(单位:wt%) 机械性能:

SUS 430不锈钢钢种介绍 1、概要 含有17% Cr, 在高温以混合相(α+γ)形式存在,1000OC以下是α单相的BCC结构。广泛使用的铁素体系不锈钢。 2、特点 1)深冲性能优秀,类似于304钢; 2)对氧化性酸有很强的耐腐蚀性,对碱液及大部分有机酸和无机酸也有一定的耐腐蚀能力;耐应力腐蚀开裂能力强于304钢种; 3)热膨胀系数低于304钢种,耐氧化能力高,适合于耐热设备; 4)冷轧产品外观光亮度好,漂亮; 5)和304比较,价格便宜,作为304钢种的替代钢种。 2、适用范围 主要用作在温和的大气中高抛光装饰用途,如燃气灶表面, 家电部件, 餐具, 建筑内装饰用,洗涤槽, 洗衣机内桶等。 6、热处理 熔点:1425~15100C; 退火:780~8500C。 7、使用状态 1)退火状态: NO.1,2D,2B,N0.4,HL,BA,Mirror,以及各种其他表面处理状态 8、使用注意事项 - 相对304,拉伸性能、焊接性能较差; - 由于是铁素体不锈钢,强度相对较低,加工硬化能力也低,选择使用时应该注意;

不锈钢的焊接方法教程

不锈钢的焊接方法教程 一.不锈钢焊接方法、不锈钢焊接技术及注意事项 不锈钢管的标准规格有200多种,大小均有,小管较贵,尤其是毛细管.毛细管最差得由304材质生产,不然管子容易爆裂.还可以为客户定做非标规格的管材.无缝管主要用于工业上,表面为雾面,不光亮.有缝管的表面是光亮面,管内有一条很细的焊接线,俗称焊接管,主要用于装饰材料.另有工业流体管,其抗压力视壁厚决定.310与310S为耐高温管.1080度以下能正常使用,最高耐温达到1150度.二.不锈钢焊管生产工艺 原料--分条--焊接制管--修端--抛光--检验(喷印)--包装--出货(入仓)(装饰焊管)原料--分条--焊接制管--热处理--矫正--矫直--修端--酸洗--水压测试--检验(喷印)-包装--出货(入仓)(焊管工业配管用管) 三.不锈钢最常用的焊接方法 主要是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)。 1.焊前准备 4mm一下的厚度不用开破口,直接焊接,单面一次焊透。4到6mm厚度对接焊缝可采用不开破口接头双面焊。6mm以上,一般开V或U,X形坡口。其次:对焊件,填充焊丝进行除油和去氧化皮。以保证焊接质量。 2焊接参数 包括焊接电流,钨极直径,弧长,电弧电压,焊接速度,保护气流,喷嘴直径等。 (1)焊接电流是决定焊缝成形的关键因素。通常根据焊件材料,厚度,及坡口形状来决定的。(2)焊极直径根据焊接电流大小决定,电流越大,直径也越大。(3)焊弧和电弧电影,弧长范围约0.5到3mm,对应的电弧电压为8~10V。(4)焊速:选择时要考虑到电流大小,焊件材料敏感度,焊接位置及操作方式等因素决定。 ①手工焊(MMA)

不锈钢焊条的主要性能与用途

不锈钢焊条的主要性能与用途 不锈钢是以铬或铬镍为主加元素的铁基合金钢,其w(Cr)一般>12%。因此,按化学成分分不锈钢有以铬为主的高铬型不锈钢和以铬、镍为主的高铬镍型不锈钢两类。与之相应焊接不锈钢的焊条也有以铬为主的铬不锈钢焊条(GXXX系列)和以铬镍为主的铬镍不锈钢焊条(AXXX系列)两类。这两类焊条的主要化学成分、力学性能和用途.见下表。 不锈钢焊条的主要性能及用途(GB/T983-1995) 牌号型号药皮类型电源种类熔敷金属主要化学成分(质量分数)%主要力学性能主要用途 Σb(MPa)δ5(%) G202E410-16钛钙型交、直流C≤0.12,Mn≤1.0,Si≤0.9,Cr=11.0~13.5,Ni≤0.7,S≤0.03,P≤0.04,Mo≤0.75,Cu≤0.7545020用于焊接0Cr13、1Cr13不锈钢结构,也可用于耐蚀、耐磨表面的堆焊 G207E410-15低氢型直流 G217E410-15直流45020用于焊接0Cr13、1Cr13、2Cr13不锈钢结构 G302E430-16钛钙型交、直流C≤0.10,Mn≤0.1,Si≤0.9,Cr=15.0~18.0,Ni≤0.6,S≤0.03,P≤0.04,Mo≤0.75,Cu≤0.7545020用于焊接耐蚀(硝酸)、耐热的1Cr17不锈钢结构 G307E430-15低氢型直流 A002E308L-16钛钙型交、直流C≤0.04,Mn=0.5~2.5,Si≤0.9,Cr=18.0~21.0, Ni=9.0-11.052035用于焊接超低0Cr19Ni1不锈钢结构 A002AE308L-17低氢型52035适用于焊接钛稳定性奥氏体不锈钢和同类型不锈钢 A012Si-钛钙型C≤0.04,Mn=0.2~0.5,Cr=18.0~21.0,Ni=12~15,Mo≤1.054025用于抗浓硝酸超低碳钢(00Cr17Ni15Si4Nb)的焊接 A022E316L-16C≤0.04,Mn=0.5~2.5,Si≤0.9,Cr=17.0~20.0,Ni=11.0-14.0,Mo=2-349030用于焊接尿素、合成纤维等设备及相同类型不锈钢结构,也可焊接Cr10Si3耐酸钢

不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能

不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能 不锈钢的物理性能 不锈钢和碳钢的物理性能数据对比,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化天生成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。 奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点: 1)高的电导率,约为碳钢的5倍。 2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地进步。 3)低的热导率,约为碳钢的1/3。 不锈钢的力学性能 不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥

氏体型不锈钢同尽大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而进步;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。 不锈钢的耐热性能 耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。 316和316L不锈钢 316和317不锈钢(317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢 中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304 不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有 广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物腐蚀的性能,所以通常用于海洋环境。 316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐 腐蚀性的用途中。

低合金高强钢的焊接性

低合金高强钢的焊接性 钢铁研究总院田志凌 1 前言 低合金高强(HSLA)钢的焊接性主要包括两个方面,其一是裂纹敏感性,其二是焊接热影响区的力学性能。过去40年,在钢材焊接性的研究方面,我国几代科技工作者进行了卓有成效的工作[1-5]。 在过去的40年,HSLA钢取得了显著进展,精炼技术、微合金钢技术、控轧控冷技术、形变热处理(TMCP)等一些先进技术的应用,使得现代HSLA钢的焊接性大大改善,尤其是HAZ冷列裂纹敏感性大大降低,粗晶区韧性大幅度提高,高效率、大线能量焊接工艺得以应用。然而,新的问题也伴随着出现,如母材的低碳当量高强度化使得冷裂纹从HAZ转移到焊缝金属中,多层焊接头中的局部脆性区问题等。本文将论述HSLA钢制造技术的进步给焊接性带来的变化,以及技术发展趋势。 2 HSLA钢的技术进步及其对焊接性的改善 过去40年,低成本、高性能是钢铁行业技术进步的主要发展方向,从焊接性的角度来看,影响最大的是精炼技术和轧制技术。 2.1 精炼技术的影响 焊接热裂纹、液化裂纹曾经是低碳钢、低合金钢焊接的一个重要问题,随着铁水预处理、碱氧炉炼钢、钢包精炼、真空精炼等精炼技术的采用,钢中S、P等杂质元素的含量越来越低,热裂纹、液化裂纹发生的频率已降得非常低。 以管线钢为例,目前的超纯净冶炼技术能够达到如下水平: P≤20ppm, S≤5ppm, N≤20ppm, O≤10ppm, H≤1.0ppm 此外,上世纪80年代以来,模铸已逐渐被连铸所代替,2001年我国的连铸比已超过90%,高均匀性连铸技术的应用,大大降低了铸坯中间偏析。 一方面,S、P等杂质元素的含量越来越低,另一方面,杂质元素的偏析程度越来越小,因此,HSLA钢焊接性评定中已不再进行热裂纹、液化裂纹敏感性评定。 2.2 轧钢技术和微合金化的影响 在上世纪五、六十年代,最广泛应用的结构钢就是C-Mn钢,钢材的强度主要靠提高C 的含量和合金元素的含量来实现,强度越高,冷裂纹敏感性就越大。 控制轧制的应用始于六、七十年代,控制轧制与正火处理相结合,能够降低钢的碳当量,提高钢材的抗裂性能,同时HAZ的韧性也得到了一定程度的提高。然而,生产力的发展要求采用大线能量焊接,如造船业,焊接效率是加快制造进度、降低成本的关键因素,而对于轧制原有状态和正火状态钢而言,大线能量焊接使得HAZ晶粒变得粗大,同时在粗晶区形成韧性很差的上贝氏体组织,针对这一技术问题,确立了Ti处理技术(1975年之前):根据钢中存在的氮(N)量,适当加入Ti,使TiN成细粒状均匀分布,TiN能够抑制奥氏体晶粒长大,促进晶内铁素体的形核。基于同一机理,微合金化技术得以发展,利用Nb, V, Ti 等微量元素形成细小的碳氮化物生产的细晶粒钢,能够适应较大线能量焊接,图1为Nb, V, Ti三种微合金元素形成的第二相粒子的溶解曲线,由此可见TiN对晶粒长大的阻力最大,Nb(CN)次之,VC最小。

不锈钢力学性能

不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点:1)高的电阴率,约为碳钢的5倍。2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。3)低的热导率,约为碳钢的1/3。不锈钢的力学性不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。不锈钢国际标准标准标准标准名GB 中华人民共和国国家标准(国家技术监督局)KS 韩国工业标准协会规格Korean Standard AISI 美国钢铁协会规格America Iron and Steel Institute SAE 美国汽车技术者协会规格Society of Automative Engineers ASTM 美国材料试验协会规格American Society for Testing and Material AWS 美国焊接协会规格American Welding Society ASME 美国机械技术者协会规格American Society of Mechanical Engineers BS 英国标准规格British Standard DIN 德国标准规格Deutsch Industria Normen CAS 加拿大标准规格Canadian Standard Associatoin API 美国石油协会规格American Petroleum Association KR 韩国船舶协会规格Korean Resister of Shipping NK 日本省事协会规格Hihon Kanji Koki LR 英国船舶协会规格Llouds Register of Shipping AB 美国舰艇协会规格American Bureau of Shipping JIS 日本工业标准协会规格Japanese Standard 316和316L不锈钢316和317不锈钢(317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能,所以通常用于海洋环境。316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。耐腐蚀性:耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。耐热性:在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能:在800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。热处理:在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。焊接:316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。典型用途:纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。不锈钢加工及施工Drawing深加工:易产生磨擦热量所以使用耐压、耐热性高不锈钢种同时成型加工结束后应除掉表面附着的油。焊接:焊接之前应彻底除掉有害于焊接的锈、油、水份、油漆等,选定适合钢种的焊条。点焊时间距比碳钢点焊间距短,除掉焊渣时应使用不锈钢刷。焊完以后,为了防止局部腐蚀或强度下降,应对表面进行研磨处理或清洗。切断以及冲压:由于不锈钢比一般材料强度高,所以冲压以及剪切时需要更高的压力,而刀与刀间隙准确时才能不发生切变不良和加工硬化,最好采用等离子或激光切断,当不得不采用气割或电弧切断时,对热影响区进行研磨以及必要进行热处理。折弯加工:簿板可以折弯到180,但为了减少弯面的裂纹同半径大小最好2倍板厚的,厚板沿压延方向时给2倍板厚半径,与压延垂直方

不锈钢焊接方法

不锈钢焊接方法、不锈钢焊接技术及注意事项 不锈钢管的标准规格有200多种,大小均有,小管较贵,尤其是毛细管.毛细管最差得由304材质生产,不然管子容易爆裂.还可以为客户定做非标规格的管材.无缝管主要用于工业上,表面为雾面,不光亮.有缝管的表面是光亮面,管内有一条很细的焊接线,俗称焊接管,主要用于装饰材料.另有工业流体管,其抗压力视壁厚决定.310与310S为耐高温管.1080度以下能正常使用,最高耐温达到1150度.不锈钢焊管生产工艺:原料--分条--焊接制管--修端--抛光--检验(喷印)--包装--出货(入仓)(装饰焊管)原料--分条--焊接制管--热处理--矫正--矫直--修端--酸洗--水压测试--检验(喷印)-包装--出货(入仓)(焊管工业配管用管) 不锈钢最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)。 焊前准备:4mm一下的厚度不用开破口,直接焊接,单面一次焊透。4到 6 mm 厚度对接焊 缝可采用不开破口接头双面焊。6 mm以上,一般开V或U,X形坡口。 其次:对焊件,填充焊丝进行除油和去氧化皮。以保证焊接质量。 焊接参数:包括焊接电流,钨极直径,弧长,电弧电压,焊接速度,保护气流,喷嘴直径等。 (1)焊接电流是决定焊缝成形的关键因素。通常根据焊件材料,厚度,及坡口形状来决定的。 (2)焊极直径根据焊接电流大小决定,电流越大,直径也越大。 (3)焊弧和电弧电影,弧长范围约0.5到3mm,对应的电弧电压为8~10V。 (4)焊速:选择时要考虑到电流大小,焊件材料敏感度,焊接位置及操作方式等因素决定。 1 手工焊(MMA): 手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法。电弧的长度靠人的手进行调节,它决定 于电焊条和工件之间缝隙的大小。同时,当作为电弧载体时,电焊条也是焊缝填充材料。 这种焊接方法很简单,可以用来焊接几乎所有材料。对于室外使用,它有很好的适应性,

不锈钢焊接八项注意、九大问题

不锈钢焊接八项注意、九大问题!!!不锈钢焊接的八大注意事项: 1.铬不锈钢具有一定的耐蚀(氧化性酸、有机酸、气蚀)、耐热和耐磨性能。通常用于电站、化工、石油等设备材料。铬不锈钢焊接性较差,应注意焊接工艺、热处理条件等。 2.铬13不锈钢焊后硬化性较大,容易产生裂纹。若采用同类型的铬不锈钢焊条(G202、G207)焊接,必须进行300℃以上的预热和焊后700℃左右的缓冷处理。若焊件不能进行焊后热处理,则应选用铬镍不锈钢焊条(A107、A207)。 3.铬17不锈钢,为改善耐蚀性能及焊接性而适当增加适量稳定性元素Ti、Nb、Mo等,焊接性较铬13不锈钢好一些。采用同类型的铬不锈钢焊条(G302、G307)时,应进行200℃以上的预热和焊后800℃左右的回火处理。若焊件不能进行热处理,则应选用铬镍不锈钢焊条(A107、A207)。 4.铬镍不锈钢焊接时,受到重复加热析出碳化物,降低耐腐蚀性和力学性能。 5.铬镍不锈钢焊条具有良好耐腐蚀性和抗氧化性,广泛应用于化工、化肥、石油、医疗机械制造。 6.铬镍不锈钢药皮有钛钙型和低氢型。钛钙型可用于交直流,但交流焊时熔深较浅,同时容易发红,故尽可能采用直流电源。直径4.0及以下可用于全位置焊件,5.0及以上用于平焊及平角焊。 7.焊条使用时应保持干燥,钛钙型应经150℃干燥1小时,低氢型应经200-250℃干燥1h(不能多次重复烘干,否则药皮容易开裂剥落),防止焊条药皮粘油及其它脏物,以免致使焊缝增加含碳量和影响焊件质量。 8.为防止由于加热而产生睛间腐蚀,焊接电流不宜太大,比碳钢焊条较少20%左右,电弧不宜过长,层间快冷,以窄焊道为宜。 不锈钢的焊接的九大问题:

不锈钢焊接方法

不锈钢焊接方法 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

不锈钢焊接方法、不锈钢焊接技术及注意事项 不锈钢管的标准规格有200多种,大小均有,小管较贵,尤其是毛细管.毛细管最差得由304材质生产,不然管子容易爆裂.还可以为客户定做非标规格的管材.无缝管主要用于工业上,表面为雾面,不光亮.有缝管的表面是光亮面,管内有一条很细的焊接线,俗称焊接管,主要用于装饰材料.另有工业流体管,其抗压力视壁厚决定.310与310S为耐高温管.1080度以下能正常使用,最高耐温达到1150度.不锈钢焊管生产工艺:原料--分条--焊接制管--修端--抛光--检验(喷印)--包装--出货(入仓)(装饰焊管)原料--分条--焊接制管--热处理--矫正--矫直--修端--酸洗--水压测试--检验(喷印)-包装--出货(入仓)(焊管工业配管用管) 不锈钢最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊 (MIG/MAG) 和钨极惰性气体保护焊(TIG)。 焊前准备:4mm一下的厚度不用开破口,直接焊接,单面一次焊透。4到6mm厚度对接焊 缝可采用不开破口接头双面焊。6mm以上,一般开V或U,X形坡口。

其次:对焊件,填充焊丝进行除油和去氧化皮。以保证焊接质量。 焊接参数:包括焊接电流,钨极直径,弧长,电弧电压,焊接速度,保护气流,喷嘴直径等。 (1)焊接电流是决定焊缝成形的关键因素。通常根据焊件材料,厚度,及坡口形状来决定的。 (2)焊极直径根据焊接电流大小决定,电流越大,直径也越大。 (3)焊弧和电弧电影,弧长范围约到3mm,对应的电弧电压为8~10V。 (4)焊速:选择时要考虑到电流大小,焊件材料敏感度,焊接位置及操作方式等因素决定。?

双相不锈钢的焊接工艺规程完整版

双相不锈钢的焊接工艺 规程 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

1 绪论 随着工业技术的日益发展,一般奥氏体不锈钢难以满足应力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。为此,冶金工作者进行了大量研究,研制出奥氏体—铁素体型不锈钢,即双相不锈钢。 传统的奥氏体不锈钢在晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀方面的抗力不足,尤其是应力腐蚀引起的断裂,其危害性极大。双相不锈钢是近二十年来开发的新钢种。通过正确控制各合金元素比例和热处理工艺使其固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占50%,从而将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,一般量少相的含量也需要达到30%。在含C较低的情况下,Cr含量在18%-28%,Ni含量在3%-10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显着提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速,80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢 类。 上世纪30年代就已在瑞典的试验室中研制出双相不锈钢(3RE60、 Uranus50等),但是双相不锈钢真正产业化还是在上世纪60年代以后,其 发展经历了3代历程。

不锈钢焊接冶金学及焊接性

不锈钢焊接冶金学及焊接性 第1章引言 本书涉及到目前可以用作工程材料的广泛范围的不锈钢系列。这个系列包括各类不锈钢,按微观组织分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢(奥氏体和铁素体)。 1.1不锈钢的定义 不锈钢是一类Fe-C、Fe-C-Cr和Fe-Cr-Ni为合金系的高合金钢。作为一类不锈的钢必须含有质量分数不低于10.5%的铬。含有这个最低含量的钢在其表面可以形成一个惰性氧化层,这个惰性氧化层可以保护内层的金属在不含腐蚀介质的空气中不被氧化和腐蚀。某些铬的质量分数低于11%的钢,比如用于电站的w (Cr)=9%铬合金的钢有时也被划为不锈钢。另外某些铬的质量分数w(Cr)=12%的钢,甚至更高铬含量的钢,暴露在空气中也会生锈。这是因为某些铬被结合为碳化物或其他化合物而降低了母材中的铬含量,使其低于形成连续氧化物保护层所必需的铬含量水平。 不锈钢的腐蚀有多种形式,包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀。腐蚀的形式受腐蚀环境、材料的冶金状态和局部应力的影响。工程师和设计师在选择用于腐蚀条件下的不锈钢时,必须充分了解结构的腐蚀环境和制造过程对材料冶金行为的重要影响。 即使在高温下,不锈钢也有好的抗氧化性,因而也常常被称为耐热钢。高温抗氧化性也是含有铬成分的一个主要功能,某些高铬合金钢(w(Cr)=25%~30%)能用于1000℃的高温。另外一种耐热性是指高温防渗碳,为了具有这种耐热性,开发了含有中等含量的铬[w(Cr=16%)]和镍含量很高[w(Ni)=35%]的一类不锈钢。 1.2不锈钢的发展史

1.3不锈钢的种类及其应用 紧接着碳钢和C-Mn钢,不锈钢是最广泛应用的钢种。 和其他材料以成分来分类有所不同,不锈钢的分类是基于其冶金学上起主导作用的相成分。在不锈钢中三种可能的相成分是马氏体、铁素体和奥氏体。双相钢含有近似50%的奥氏体和50%的铁素体,从而得益于这两种相所期望的性能。析出硬化(PH)类钢因形成强化析出相并由时效热处理硬化而得名。PH不锈钢又进而由在其中形成析出相的母相或基体被分为:马氏体类、半奥氏体类和奥氏体类。 美国钢铁研究院(AISI)用三个数字,有时附加一个字母的系列来标识不锈钢,例如304,304L,410和413等。磁性也可以用来鉴别某些不锈钢。奥氏体类不锈钢本质上是非磁性的。少量参与铁素体或冷加工可能引起轻微的铁磁性,但其磁性明显的低于磁性材料。铁素体和马氏体类不锈钢是铁磁性的。双相钢由于有较高的铁素体含量,而有相对较强的磁性。 对于不同类型的不锈钢,其物理性能如导热性、热膨胀性和力学性能可以变化很大并影响其焊接性。例如奥氏体不锈钢导热性差而线胀系数高,因而焊接时引起的变形大于其他类型(主要是铁素体和马氏体钢种)。 1.4不锈钢的耐蚀性能 大多数情况下选用不锈钢是因其有较高的耐腐蚀性和耐热性。由于形成惰性的富铬氧化物层,不锈钢本身能够避免困扰碳-锰结构钢和低合金结构钢的一般性腐蚀问题。然而不锈钢可能遭受其他情况下的腐蚀,因而必须从工作环境考虑对其精心选择和应用。本书只对可用于不锈钢焊件的腐蚀机理做一般性的小结。 在不锈钢中发生的两种局部性腐蚀是点蚀和缝隙腐蚀。从机理上看两种腐蚀是相似的,都引起严重的局部侵蚀。从点蚀的名词可以看出其是由于惰性膜局部被损而造成的,并且总和某些冶金学上的特殊区域,如晶界、金属间化合物组分等有关。一旦惰性层破裂,层下面的金属受到腐蚀而在表面形成小点穴,随后点穴中的溶液化学成分发生变化使侵蚀性(即酸性)不断增强而导致很快的表面下侵蚀和相邻腐蚀穴的连接,最终导致构件的破坏。由于点蚀只有很小的针眼暴露在表面,因此可以很隐蔽。 缝隙腐蚀从机理上看很相似,但其产生不再需要存在某些冶金上的特殊区域,而从“缝隙”这个名词上可以看到本来就有一个四周围着的空间存在,在其中化学溶液成分发生和点蚀类似的变化。缝隙腐蚀普遍在螺栓连接结构中发生,此时螺栓头和被栓接的表面提供了这种缝隙。点蚀和缝隙腐蚀都容易在含有氯化

常用不锈钢焊接方法对不锈钢最常用的焊接方法是手工焊

常用不锈钢焊接方法对不锈钢最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG).虽然这些焊接方法对不锈钢工业的大多数人而言是熟悉的,但是我们认为这个领域值得深入探讨. 1、手工焊(MMA):手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节,它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时,当作为电弧载体时,电焊条也是焊缝填充材料. 这种焊接方法很简单,可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用,它有很好的适应性,即使在水下使用也没问题.大多数电焊机可以TIG焊接.在电极焊中,电弧长度决定于人的手:当你改变电极与工件的缝隙时,你也改变了电弧的长度.在大多数情况下,焊接采用直流电,电极既作为电弧载体,同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害,同时稳定电弧.它还引起渣层的形成,保护焊缝使它成型.电焊条即可是钛型焊条,也可是缄性的,这决定于药皮的厚度和成分.钛型焊条易于焊接,焊缝扁平美观.此外,焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长,必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚. 2、MIG/MAG焊接:这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中,电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接.机器送入的金属丝作为焊条,在自身电弧下融化.由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点,至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料.这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法.当焊接钢时,MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体,如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时,必须保护工件不受潮,以保持气体的效果. 3、TIG焊接:电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生.这里使用的保护气体是纯氩气,送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送,也可以机械送.也有一些特定用途不需要送入焊丝.被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时,钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力,对于不同种类的钢是很合适的,但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”. TIG焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广.包括厚度在0.6mm及其以上的工件,材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、银、钛和铅.主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件,在较厚的

不锈钢的力学性能

不锈钢的力学性能 材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。 一、强度(抗拉强度、屈服强度) 不锈钢的强度由各种因素来确定,但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学元素,主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异,就有不同的强度特性。 (1)马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性,因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。 马氏体型不锈钢从大的方面来区分,属于铁—铬—碳系不锈钢.进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬镍系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。 马氏体铬系不锈钢在淬火—回火条件下,增加铬的含量可使铁素体含量增加,因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下,当铬含量增加时硬度有所提高,而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下,碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加,而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后,钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。 在马氏体铬镍系不锈钢中,含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量,使钢得到最大硬度值。 马氏体型不锈钢的化学成分特征是,在0.1%----1.0%C,12%---27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构,因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下,高温强度在各类不锈钢中最高,蠕变强度也最高。 (2)铁素体型不锈钢 据研究结果,当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成,因而随铬含量的增加其强度下降;高于25%时由于合金的固溶强化作用,强度略有

304L不锈钢化学化学成分及力学性能

304L不锈钢化学化学成分及力学性能 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。 304L不锈钢的化学成分:C:≤0.03 ,Si :≤1.0 ,Mn :≤2.0 ,Cr :18.0~20.0 ,Ni :8.0~11.0,S :≤0.03 , P :≤0.035; 304L不锈钢的力学性能: 屈服强度(N/mm2)≥205抗拉强度≥520延伸率(%)≥40硬度HB ≤187 HRB≤90 HV ≤200 密度7.93 g·cm-3比热c(20℃)0.502 J·(g·C)-1热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃)20 100 500 12.1 16.3 21.4线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)20~100 20~200 20~300 20~400 16.0 16.8 17.5 18.1电阻率0.73 Ω·mm2·m-1熔点1398~1420℃ 310S不锈钢化学化学成分及力学性能 310S对应国内牌号为0Cr25Ni20,又称2520双相不锈钢,应用范围:石油、电子、化工、医药、轻纺、食品、机械、建筑、核电、航空航天、军工等行业! 310S不锈钢的化学成分C :≤0.25,Si :≤1.50,Mn :≤2.00,P :≤0.045,S :≤0.0.03,Cr :24.0-26.0 Ni :19.0-22.0 310S不锈钢的力学性能:硬度(HB) :≤187,抗拉强度(бb)(Mpa) :≥520,屈服强度(σs)(Mpa) :≥205,伸长率(δ)% :≥40面积缩减(ψ)% :≥50 310S不锈钢通过铬元素的局部氧化使其具有抗氧化性,在铬元素局部氧化的过程中,可以形成一种非常稳定的氧化物(Cr2O3 氧化铬)。只要金属的铬含量充足,在金属表面即可形成一层连续的氧化铬绿,防止其他氧化物生成,并对金属起到保护作用。奥氏体不锈钢的抗氧化性可以通过铬含量来推算。耐高温的合金含铬量至少20%(重量百分百)。用镍成分代替铁成分也通常可以提供合金在高温下的性能。309/309S,310/310S是高合金材料,因此,具有相当好的抗氧化性。

碳钢及普通低合金钢的焊接

碳钢及普通低合金钢的焊接 1.什么是碳素钢?常用的有哪几种? 答:碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢(含C≤0.25%)和中碳钢 (含C=0.25%--0.60%);优质碳素结构钢(08、10、15、20、25、30、35、40、45)2.为什么叫普通低合金钢?它们是如何分类的? 答:在普通低合金钢中,除碳以外,还含有少量其他元素,如:锰、硅 、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等,性能发生变化,得到比一般碳钢更优良的性能,如:高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。 3.什么是金属材料的机械性能? 答:强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。 4.什么是钢材的工艺性能? 答:钢材承受各种冷热加工的能力,如:可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。 5.什么是金属的焊接性? 答:在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容: 一是接合性能,又称工艺可焊性;二是使用性能,又称使用可焊性。 6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍?它适合哪些钢材? 答:ER50-6实心焊丝(如:唐山神钢MG-51T)适合的钢材有: 〈1〉普通碳素结构钢:Q215 Q235 Q255 Q275 〈2〉优质碳素结构钢: 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn 〈3〉碳素铸钢:ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H 〈4〉压力容器用碳素钢: 20R 〈5〉锅炉用碳素钢: 20g 〈6〉桥梁用碳素结构钢: 16q 〈7〉核压力容器用碳素钢: 20HR 〈8〉汽车制造用碳素结构钢: 08Al 15Al 〈9〉普通低合金高强度结构钢:Q295 (09MnV、09MnNb、09Mn2) Q345 (14MnNb、16Mn、16MnRE)Q390 (15MnV、15MnTi、16MnNb) Q420 (15MnVN、14MnVTiRE) 〈10〉船体用低合金高强度结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36 〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢 16MnR 15MnVR 15MnVNR 〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢 16Mng 19Mng 22Mng 〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢 16Mnq(16MnCuq)15MnVq 15MnVNq 〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢 S290 S315 S360 S380 S415 7.为什么低合金高强钢会出现裂纹?有哪些影响因素? 答:随含碳量和合金元素的增加,产生冷裂纹的敏感性增加。产生冷裂纹的三要素是:〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高 〈3〉焊接接头中有较高的残余应力 8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施? 答:防止冷裂纹要采取的工艺措施有: 〈1〉建立低氢的焊接环境 〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序

常用不锈钢焊接方法

常用不锈钢焊接方法 对不锈钢最常用的焊接方法是手工焊(MMA),其次是金属极气体保护焊(MIG/MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG).虽然这些焊接方法对不锈钢工业的大多数人而言是熟悉的,但是我们认为这个领域值得深入探讨. 1、手工焊(MMA):手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节,它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时,当作为电弧载体时,电焊条也是焊缝填充材料. 这种焊接方法很简单,可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用,它有很好的适应性,即使在水下使用也没问题. 大多数电焊机可以TIG焊接.在电极焊中,电弧长度决定于人的手:当你改变电极与工件的缝隙时,你也改变了电弧的长度.在大多数情况下,焊接采用直流电,电极既作为电弧载体,同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和 焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害,同时稳定电弧.它还引起渣层的形成,保护焊缝使它成型.电焊条即可是钛型焊条,也可是缄性的,这决定于药皮的厚度和成分. 钛型焊条易于焊接,焊缝扁平美观.此外,焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长,必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚.

2、MIG/MAG焊接:这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中,电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接.机器送入的金属丝作为焊条,在自身电弧下融化.由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点,至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料.这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法.当焊接钢时,MAG可以满足只有0.6mm 厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体,如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时,必须保护工件不受潮,以保持气体的效果. 3、TIG焊接:电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生.这里使用的保护气体是纯氩气,送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送,也可以机械送.也有一些特定用途不需要送入焊丝.被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时,钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力,对于不同种类的钢是很合适的,但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”. TIG焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广.包括厚度在0.6mm及其以上的工件,材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、银、钛和铅.主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件,在较厚的截面上作为焊根焊道使用.

不锈钢的焊接特点

不锈钢的焊接 不锈钢的概述不锈钢是指主加元素铬含量能使钢处于钝化状态,又具有不锈特性的钢。为 此,不锈钢w (Cr)应高于12%。此时,钢的表面能迅速形成致密的Cr2O3氧化膜,使钢的电极电位和在氧化性介质中的耐蚀性发生突变性提高。在非氧化介质 (HCl、H2SO4)中,铬的作用并不明显,除了铬外,不锈钢中还须加入能使钢钝化的Ni、Mo 等其它元素。通常所说的不锈钢实际是不锈钢和耐酸钢的总称,不锈钢一般泛指在大气、水等弱酸、碱、盐等强腐蚀介质中耐蚀的钢。两者在化学成分上的共同特点是w(Cr)均在12%以上,但由于合金化的差异,不锈钢并不一定耐酸,而耐酸钢一般具有良好的不锈钢性能。 不锈钢的种类、化学成分及其用途不锈钢按照组织类型,可分为五类,即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。 不锈钢的重要特性之一是耐蚀性,然而不锈钢的不锈性和耐蚀性都是相对的,有条件的,受到诸多因素的影响,包括介质种类、浓度、纯净度、流动状态、使用环境的温度、压力等,目前还没有对任何腐蚀环境都具有耐蚀性的不锈钢。因此,不锈钢的选用应根据具体的使用条件加以合理选择,才能获得良好的使用效果。 奥氏体不锈钢在各种类型不锈钢中应用最广泛,品种也最多。由于奥氏体不锈钢的Cr、Ni 含量较高,因此在氧化性、中性以及弱还原性介质中均具有良好的耐蚀性。奥氏体不锈钢的塑韧性优良,冷热加工性能俱佳,焊接性优于其它类型不锈钢,因而广泛应用于建筑装饰、食品工业、医疗器械、纺织印染设备以及石油、化工、原子能等工业领域。 铁素体不锈钢的应用比较广泛,其中Cr13和Cr17型铁素体不锈钢主要用于腐蚀环境不十分苛刻的场合,例如室内装饰、厨房设备、家电产品、家用器具等。超低碳高铬含钼铁素体不锈钢因对氯化物应力腐蚀不敏感,同时具有良好的耐点蚀、缝隙腐蚀性能,因而广泛用于热交换设备、耐海水设备、有机酸及制碱设备 马氏体不锈钢应用较为普遍的是Cr13型马氏体不锈钢。为获得或改善某些性能,添加Ni 、Mo 等合金元素,形成一些新的马氏体不锈钢。马氏体不锈钢主要用于硬度、强度要求较高,耐腐蚀要求不太高的场合,如量具、刀具、餐具、弹簧、轴承、气轮机

不锈钢的力学性能

不锈钢的力学性能: (一)强度(抗拉强度、屈服强度) 不锈钢的强度是由各种因素不确定,但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学因素,主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异,就有不同的强度特性。(1)马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性,因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。 马氏体型不锈钢从大的方面来区分,属于铁-铬-碳系不锈钢。进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。马氏体铬系不锈钢在淬火-回火条件下,增加铬的含量可使铁素体含量增加,因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下,当铬含量增加时硬度有所提高,而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下,碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加,而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后,钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。 在马氏体铬镍系不锈钢中,含一定量的镍可降低钢中的δ 铁素体含量,使钢得到最大硬度值。 马氏体型不锈钢的化学成分特征是,在0.1%-1.0%C,12%-27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒、和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构,因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下,高温强度在各类不锈钢中最高,蠕变强度也最高。 (2)铁素体型不锈钢 据研究结果,当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成,因而随铬含量的增加其强度下降;高于25%时由于合金的固溶强化作用,强度略有提高。钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织,可促进α’相、б相和x相的析出,并经固溶强化后其强度提高。但同时也提高了缺口敏感性,从而使韧性降低。钼提高铁素体型不锈钢强度的作用大于铬的作用。铁素体型不锈钢的化学成分的特征是含11%-30%Cr,其中添加铌和钛。其高温强度在各类不锈钢中是最低的,但对热疲劳的抗力最强。(3)奥氏体型不锈钢 奥氏体型不锈钢中增加碳的含量后,由于其固溶强化作用使强度得到提高。 奥氏体型不锈钢的化学成分特性是以铬、镍为基础添加钼、钨、铌和钛等元素。由于其组织为面心立方结构,因而在高温

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