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。

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。

研究了16mnr/0cr18ni9复合钢板在承受拉伸载荷时的损伤与断裂行为。给出了损伤类型、阶段和恒载等关键声发射特性,发现了不同损伤类型表现出不同的声发射特性。损伤与断裂的不同阶段,可用声发射信号的几种关联图进行区分。

复合不锈钢以其良好的使用性和经济性被广泛应用于炼油和石化装置防腐耐高温压力容器和管道中。分析了复合不锈钢板其中一种00cr18ni5mo3si2+q235的焊接性能,进行了焊接工艺试验,制定了合理的焊接工艺措施,在实践中取得了良好的效果

基于ansys有限元平台,建立了1cr18ni9ti不锈钢低功率激光-双面tig复合焊有限元预测模型,模拟分析了低功率激光-双面tig复合焊热循环规律和熔池形貌;并实际搭建了低功率激光-双面tig复合焊系统,对模拟结果进行了对比分析。研究发现模拟温度曲线和实测温度曲线、模拟焊接熔合线和实际焊缝形貌吻合良好。

1cr18ni9ti和0cr18ni9均属于18-8系列不锈钢种类，其区别主要 是含碳量的多少和是否含有钛。它们的机械性能基本上无太大的差异。 在不锈钢品种生产的初期，受冶炼技术的限制，无法将不锈钢中的含 碳量降下来，因此在其中加入少量的钛以提高它的耐腐蚀能力。随着 技术的进步，低碳和超低碳的不锈钢的生产已不在是问题，所以， 0cr18ni9得应用越来越广泛，而1cr18ni9ti则沦为限制生产和不推 荐使用的品种。但这并不是说1cr18ni9ti就一点用处也没有了。国 外有一种不锈钢牌号叫321h，它与1cr18ni9ti的化学成分基本相当， 生产此牌号的不锈钢的目的是提高改善321不锈钢的高温性能。 0cr18ni9就是美标的304，是最常用的不锈钢。 304l是超低碳不锈钢，耐腐蚀性质更好， 304h含碳量高些，高温强度好。 321的材料已经很