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　　15CrMo合金鋼板出廠狀態(tài)、相關參數(shù)和注意事項

　　

　　15CrMo執(zhí)行標準

　　

　　GB/T3077-2006

　　

　　15CrMo焊接性

　　

　　1焊接材料

　　

　　針對15CrMo鋼的焊接性的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進行焊接試驗。

　　

　　方案Ⅰ：焊接預熱，采用ER80S-B2L焊絲，TIG焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進行局部熱處理。

　　

　　方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，TIG焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進行熱處理。焊絲和焊條的化學成分及力學性能見表1。

　　

　　2焊后熱處理

　　

　　采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應進行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器

　　

　?。?146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。

　　

　　3焊接試驗結(jié)果

　　

　　試驗方案拉伸試驗彎曲試驗沖擊韌性試驗aky（J/cm2）

　　

　　抗拉強度δb/Mpa斷裂部位彎曲角度面彎背彎焊縫熔合線熱影響區(qū)(HAZ)

　　

　　方案Ⅰ550/530母材50。合格合格84..6

　　

　　方案Ⅱ525/520母材50。合格合格79.4109.296.7

　　

　　焊接工藝

　　

　　方案Ⅰ：焊接預熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底。E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進行局部熱處理。

　　

　　方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底。E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進行熱處理。焊絲和焊條的化學成分及力學性能見表1。

　　

　　表1焊接材料的化學成分和力學性能

　　

　　型號CMnSiCrNiMoSPδb/Mpaδ,%;

　　

　　ER80S-B2L≤0.050.70.41.2<0.20.5≤0.025≤0.025≤;

　　

　　E8018-B20.070.70.31.10.5≤0.04≤0.;

　　

　　E309Mo-16≤0.120.5～2.50.922.0～25.012.0～14.02.0～3.0≤0.025≤0.;

　　

　　焊前準備

　　

　　試件采用15CrMo鋼管,規(guī)格為φ325×25，坡口型式及尺寸見圖1。

　　

　　焊前用角向磨光機將坡口內(nèi)外及坡口邊緣50mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤，然后用丙酮清洗干凈。

　　

　　試件為水平固定位置，對口間隙為4mm，采用手工鎢極氬弧焊沿園周均勻點焊六處，每處點固長度應不小于20mm。焊條按表2的規(guī)范進行烘烤。

　　

　　焊條烘烤規(guī)范

　　

　　焊條型號烘烤溫度保溫時間

　　

　　E8018-B2300℃2h

　　

　　E309Mo-℃1.5h

　　

　　工藝參數(shù)

　　

　　按方案Ⅰ焊前需進行預熱，根據(jù)Tto-Bessyo等人提出的計算預熱溫度公式：

　　

　　To=350√[C]-0.25（℃）式中，To——預熱溫度，℃。

　　

　　[C]=[C]x[C]p[C]p=0.005S[C]x

　　

　　[C]x=C（MnCr）/9Ni/187Mo/90式中，

　　

　　[C]x——成分碳當量；

　　

　　[C]p——尺寸碳當量；S——試件厚度（本文中S=25mm）;

　　

　　[C]x=C（MnCr）/97/90Mo=0.361

　　

　　[C]p=0.045則To=138℃

　　

　　因此預熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔焰對試件進行加溫，先用測溫筆粗略判斷試件表面的的溫度（以筆跡顏色變化快慢進行估計），后用半導體點溫計測定，測量點至少應選擇三點，以保證試件整體均達到所要求的預熱溫度。

　　

　　焊接時，層采用手工鎢極氬弧焊打底，為避免仰焊處焊縫背面產(chǎn)生凹陷，送絲時采用內(nèi)填絲法，即焊絲通過對口間隙從管內(nèi)送入。其余各層采用焊條電弧焊，共焊6層，每個焊層一條焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)見表3、4。按方案Ⅰ焊

　　

　　表3方案Ⅰ的焊接工藝參數(shù)

　　

　　焊道名稱焊接方法焊接材料焊材規(guī)格/mm焊接電流/A電弧電壓/V預熱及層間溫度熱處理規(guī)范

　　

　　打底層鎢板氬弧焊ER80S-B2Lφ2.

　　

　　填充層焊條電弧焊E8018-B2φ3.2585～9023～℃715?！?5min

　　

　　蓋面層焊條電弧焊E8018-B2φ3.2585～9023～25

　　

　　表4方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)

　　

　　焊道名稱焊接方法焊接材料焊材規(guī)格/mm焊接電流/A電弧電壓/V預熱及層間溫度熱處理規(guī)范

　　

　　打底層鎢板氬弧焊ER80S-B2Lφ2.

　　

　　填充層焊條電弧焊E309Mo-16φ3.290～9522～24//

　　

　　蓋面層焊條電弧焊E309Mo-16φ3.290～9522～24

　　

　　接時，層間溫度應不低于150℃，為防止中斷焊接而引起試件的降溫，施焊時應由二名焊工交替操作，焊后應立即采取保溫緩冷措施。

　　

　　焊后熱處理

　　

　　采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應進行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。

　　

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