耐熱鋼Corronel230鎳鉻合金(耐熱鋼的焊接論文)

今天給各位分享耐熱鋼Corronel230鎳鉻合金的知識,其中也會對耐熱鋼的焊接論文進行分享,希望能對你有所幫助!
本文導讀目錄:
2、耐熱鋼的焊接論文
耐熱鋼Corronel230鎳鉻合金
TaylorSwift回答《AllTooWell中紅圍巾含義,粉絲和網友猜測紅圍巾意味著女生的初次。
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耐熱鋼的焊接論文
內容摘要在高溫下工作,并具有一定強度和抗氧化、耐蝕能力的鐵基合金稱之為耐熱鋼。
關鍵詞:耐熱鋼;焊接性;焊接工藝要點;12Cr1MoV。
耐熱鋼因其在高溫下具有較高的強度和良好的化學性能,而被廣泛應用于鍋爐、汽輪機、動力機械、工業(yè)爐的制造和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作零部件。
這些部件除要求高溫強度和抗高溫氧化腐蝕外,根據用途不同還要求有足夠的韌性、良好的可加工性和焊接性,以及一定的組織穩(wěn)定性。
一、耐熱鋼的類型和性能在高溫下工作,并具有一定強度和抗氧化、耐蝕能力的鐵基合金稱之為耐熱鋼。
?。?)低合金耐熱鋼其合金系有Mo、Cr-Mo、Mo-V、Cr-Mo-V、Mn-Mo-V、Mn-Ni–Mo和Cr-Mo-Ti-B等;。
?。?)高合金耐熱鋼其合金系有Cr-Ni、Cr-Ni-Ti、Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-Nb、Cr-Ni-Mo-Nb、Cr-Ni-Mo-V-Nb和Cr-Ni-Si等。
高溫化學穩(wěn)定性主要是指高溫抗氧化性,有時還要求具有抗氫腐蝕性。
對耐熱鋼焊接接頭性能的基本要求包括等熱強性、焊接接頭的抗氧化性、焊接接頭組織的穩(wěn)定性,以及焊接接頭的物理均一性等。
珠光體耐熱鋼具有良好的抗氧化性和熱強性,還具有一定的抗硫和氫腐蝕的能力,同時具有很好的冷熱加工性能。
主要應用于在600℃以下工作的動力、石油化工等工業(yè)設備中。
Mo鋼是最早使用的低合金耐熱鋼,Mo的質量分數為0.5%。
Mo的主要作用是固溶強化,提高鋼的熱強性。
為了改善Mo鋼的石墨化問題,提高鋼的組織穩(wěn)定性,進而提高熱強性,在Mo鋼中加入一定量的Cr,Cr能使碳化物具有一定的熱穩(wěn)定性,阻止石墨化。
Cr-Mo鋼的使用溫度可以提高到550℃。
除固溶強化外,鋼中加入了V、Ti、B等微量元素進行時效強化和晶界強化,進一步提高鋼的熱強性和高溫組織的穩(wěn)定性。
其合金系統(tǒng)有Cr-Mo-V,Cr-Mo-W-V,Cr-Mo-W-V-B,Cr-Mo-V-Ti-B等。
消除應力裂紋一般在500~700℃敏感溫度范圍內形成,并且出現(xiàn)在殘余應力較高的部位,如接頭咬邊、未焊透等應力集中處,這些部位在加熱過程中,殘余應力釋放,蠕變變形較大,更容易出現(xiàn)裂紋。
低合金耐熱鋼焊接接頭熱影響區(qū)存在軟化問題,其軟化區(qū)的金相組織特征是鐵素體加上少量碳化物,在粗視磨片上觀察到一條明顯的。
軟化區(qū)的存在對室溫性能沒有什么不利的影響,但在高溫長期靜載拉伸條件下,接頭往往在軟化區(qū)發(fā)生破壞。
Cr-Mo耐熱鋼及焊接接頭在350~500℃溫度區(qū)間長期運行過程中發(fā)生脆變的現(xiàn)象稱為回火脆性。
低、中合金耐熱鋼一般在預熱狀態(tài)下焊接(定位焊同樣需要預熱),焊后大多要進行高溫回火處理。
焊接過程中盡量避免中斷,不得以中斷焊接時,應采取緩冷措施;重新施焊的焊件仍需預熱,焊接完畢應將焊件保持在預熱溫度以上數小時,然后再緩慢冷卻。
常采用的熔焊方法有焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊和電渣焊,但常以焊條電弧焊為主,埋弧焊和氣體保護焊的應用也越來越多。
焊前準備的內容主要包括下料、坡口加工、熱切割邊緣和坡口面的清理以及焊接材料的預處理。
一般的低合金耐熱鋼工件,可以采用各種熱切割下料。
?、賹τ谒泻穸鹊?.25Cr-Mo、3Cr-1Mo型鋼和15mm以上的1.25Cr-0.5Mo鋼板,熱切割前應將割口邊緣預熱150℃以上。
選擇焊接材料的選擇原則是保證焊縫金屬的合金成分、強度性能與母材基本一致。
若二者成分相差很大,則焊接接頭在長期高溫條件下工作時,會因成分不均勻而導致合金元素擴散,使焊接接頭的高溫性能不穩(wěn)定;焊縫強度不能選得過高,以免使焊縫塑性變差,甚至產生冷裂紋。
表3列出了幾種常用低合金耐鋼的焊條和焊劑烘干溫度。
低合金耐熱鋼預熱溫度范圍一般80~150℃,。
對于低合金耐熱鋼來說,焊后熱處理的目的不僅是消除焊接殘余應力,更重要的是改善組織,提高接頭的綜合性能。
接頭坡口形式和尺寸的設計原則是盡量減少焊縫的橫截面積。
焊接材料選擇原則是在保證焊接接頭具有與母材相當的高溫蠕變極限和抗氧化性的前提下,改善其焊接性。
其方案有兩種:一是選用高鉻鎳奧氏體焊接材料;二是選擇與母材化學成分相近的中合金耐熱鋼焊接材料。
三、鍋爐過熱管、聯(lián)箱和主汽管道焊接實例(以12Cr1MoV為例)。
鋼是我國使用廣泛的珠光體耐熱鋼之一,主要用于制造管壁溫度小于580℃的鍋爐過熱管、聯(lián)箱和主汽管道。
在12t/h雙汽包橫置式沸騰爐制造過程中,鍋爐的蒸汽出口溫度為450℃,最高工作壓力為3.8MPa,按設計圖紙要求采用12Cr1MoV珠光體耐熱鋼管(159mm10mm)作為過熱器聯(lián)箱管,以滿足產品的使用要求。
12Cr1MoV珠光體耐熱鋼為低合金耐熱鋼,此類鋼的Cr含量較高,在500-550℃時具有較高的熱強性和持久強度。
12Cr1MoV鋼的化學成分及力學性能見表4。
在蒸汽管道的管子對接時,對打底焊縫的質量要求較高,不僅要求焊縫熔透、背面齊平,還要求焊縫背面無渣或少渣,否則會影響設備的安全運行。
因此,采用手工鎢極氬弧焊(TIG)打底,手工電弧焊(SMAW)填充和蓋面的焊接工藝方法。
?、谑止る娀『福⊿MAW)選用:R307(E5515-B2)焊條,直徑為3.2mm、4mm。
1)焊前應把坡口兩側管子內外各20~30mm范圍打磨干凈,直至露出金屬光澤,確保無油漬、鐵銹、水份、氧化物或其他有害的物質。
3)采用3~4塊鍥形塊(材料與母材相同或接近)均為分布定位焊在坡口上,對接口必須平齊,錯邊量不得大于0.5mm,定位焊的焊材及焊接參數與正式施焊相同。
減少影響區(qū)出現(xiàn)的淬硬組織,增加塑性和韌性,有效地減少焊接殘余應力,同時有利于擴散氫的逸出,從而減少冷裂紋傾向。
所以,焊接結束時,應立即采用保溫材料將焊縫和近縫區(qū)覆蓋保溫,使接頭緩慢冷卻.隨后,再將焊件整體加熱至720-760℃,恒溫1~2h后,隨爐冷卻至室溫。
依照上述焊接工藝進行試件焊接,試件經外觀檢查、磁粉探傷和X射線探傷合格后,在試件上截取力學性能試樣、金相檢驗試樣進行檢驗。
4、低、中合金耐熱鋼在焊接時易出現(xiàn)熱影響區(qū)淬硬性及冷裂紋、消除應力裂紋傾向、熱影響區(qū)的軟化、回火脆性等焊接缺陷。
6、12Cr1MoV珠光體耐熱鋼管采用手工鎢極氬弧焊(TIG)打底,手工電弧焊(SMAW)填充和蓋面的焊接工藝是可行的,焊接接頭能滿足設備的使用要求。
焊接時必須控制好焊前預熱、焊接規(guī)范參數、焊后熱處理等環(huán)節(jié)。
不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分
本標準規(guī)定了不銹鋼和耐熱鋼牌號及其化學成分(見表1表5),并以資料性附錄的形式列入了部分牌號的物理參數、國外標準牌號或近似牌號對照表、不銹鋼和耐熱鋼牌號適用標準等。
2.1不銹鋼stainlesssteel以不銹、耐蝕性為主要特性,且鉻含量至少為10.5%,碳含量最大不超過1.2%的鋼。
2.1.1奧氏體型不銹鋼austeniticgradestainlesssteel基體以面心立方晶體結構的奧氏體組織(相)為主,無磁性,主要通過冷加工使其強化(并可能導致一定的磁性)的不銹鋼。
2.1.2奧氏體-鐵素體(雙相)型不銹鋼austenitic-ferritic(duplex)gradestainlesssteel基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織(其中較少相的含量一般大于15%),有磁性,可通過冷加工使其強化的不銹鋼。
2.1.3鐵素體型不銹鋼ferriticgradestainlesssteel基體以體心立方晶體結構的鐵素體組織(相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼。
2.1.4馬氏體型不銹鋼martensiticgradestainlesssteel基體為馬氏體組織,有磁性,通過熱處理可調整其力學性能的不銹鋼。
2.1.5沉淀硬化型不銹鋼precipitationhardeninggradestainlesssteel基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過沉淀硬化(又稱時效硬化)處理使其硬(強)化的不銹鋼。
2.2耐熱鋼heat-resistingsteel在高溫下具有良好的化學穩(wěn)定性或較高強度的鋼。
在碳含量大于或等于0.04%時,推薦取兩位小數;在碳含量不大于0.030%時,推薦取3位小數。
除非由于特殊技術原因需規(guī)定較低的極限值外,各類型鋼牌號推薦硫含量不大于0.030%,但不包括易切削鋼牌號。
除非由于特殊技術要求較寬的成分范圍(一般含量較高),成分上下限范圍推薦不大于3%。
除特殊技術要求外,氮含量一般應規(guī)定上、下限。
除非有特殊用途要求標明鉭,同時列入鈮和鉭兩個元素時,推薦只列入鈮元素。
注:Cb(columbium)和Nb(niobium)表示的是同一種元素,本標準一般用Nb(niobium)。
表1為奧氏體型不銹鋼和耐熱鋼牌號及其化學成分;表2為奧氏體-鐵素體型不銹鋼牌號及其化學成分;表3為鐵素體型不銹鋼和耐熱鋼牌號及其化學成分;表4為馬氏體型不銹鋼和耐熱鋼牌號及其化學成分;表5為沉淀硬化型不銹鋼和耐熱鋼牌號及其化學成分。
鹽酸30ml硝酸10ml甘油10ml室溫浸蝕現(xiàn)配。
鹽酸25ml10%鉻酸水溶液50ml室溫浸蝕速度快.均勻.效果好.A507馬氏體不銹鋼。
Groesbeck試劑碳化物黃色相灰色。
鐵氰化鉀10g氫氧化鉀10g水100ml80~100℃熱蝕時間:2~60分鐘。
A517鉻鎳奧氏體不銹鋼中的相(鐵素體)的顯示。
A518鉻鎳奧氏體不銹鋼中的相(鐵素體)的顯示。
該試樣對碳化物作用緩慢而鐵素體優(yōu)先顯現(xiàn)出來,適用于有一定量碳化物析出情況。
苦味酸10ml二甲苯100ml乙醇10ml浸蝕1060分鐘.用乙醇沖洗后再拋光13分鐘.反復拋光浸蝕效果好。
苦味酸25g乙醚200ml水100ml配制時盡力搖動均勻并放置24小時后使用.時間:5分鐘。
(a)苦味酸50g乙醚250ml(b)氯化芐基二甲基烷基銨。
飽和高錳酸鉀水溶液100ml氫氧化鉀10g70℃熱蝕時間:1分鐘暗場觀察。
(a)焦亞硫酸鈉1g水100ml(b)苦味酸4g乙醇100ml(a)與(b)混合使用室溫浸蝕7~12秒.至試樣表面呈橙蘭色.貝氏體黑色鐵素體棕黃色馬氏體白色。
飽和硫代硫酸鈉水溶液50ml焦亞硫酸鈉1g室溫浸蝕60~90秒至表面呈紫色。
A70509CuTiMn2-Re鋼空冷雙相組織。
80ml浸蝕30秒,然后用棉花蘸水擦拭.反復三次,而后再次輕微拋光.過熱鋼的晶界呈黑色.過燒鋼的晶界呈白色。
苦味酸1g鹽酸5ml乙醇100ml室溫浸蝕。
發(fā)表于10-03-0211:15閱讀(44)評論(0)。
1Cr18Ni9經冷加工有高的強度,但伸長率比1Cr17Ni7稍差。
螺栓螺母Y1Cr18Ni9Se提高切削、耐燒蝕性。
鉚釘、螺釘0Cr19Ni9作為不銹耐熱鋼使用最廣泛,食品用設備,一般化工設備,原子能工業(yè)用00Cr19Ni11比0Cr19Ni9碳含量更低的鋼,耐晶間腐蝕性優(yōu)越,為焊接后不進行熱處理部件類0Cr19Ni9N在牌號0Cr19Ni9上加N,強度提高,塑性不降低。
作為結構用強度部件0Cr19Ni10NbN在牌號0Cr19Ni9上加N和Nb,具有與0Cr19Ni9N相同的特性和用途00Cr18Ni10N在牌號00Cr19Ni11上加N,具有以上牌號同樣特性,用途與0Cr19Ni9N相同,但耐晶間腐蝕性更好1Cr18Ni12與0Cr19Ni9相比,加工硬化性。
旋壓加工,特殊拉撥,冷鐓用0Cr23Ni13耐腐蝕性,耐熱性均比0Cr19Ni9好0Cr25Ni20搞氧化性比0Cr23Ni13好。
實際上多作為耐熱鋼使用0Cr17Ni12Mo2在海水和其他各種介質中,耐腐蝕性比0Cr19Ni9好。
主要作耐點蝕材料0Cr18Ni12Mo2Ti用于抗硫酸、磷酸、蟻酸、醋酸的設備,有良好耐晶間腐蝕性00Cr17Ni14Mo2為0Cr17Ni12Mo2的超低碳鋼,比0Cr17Ni12Mo2耐晶間腐蝕性好0Cr17Ni12Mo2N在牌號0Cr17Ni12Mo2中加入N,提高強度,不降低塑性,使材料厚度減薄。
作耐腐蝕性較好的強度較高的部件00Cr17Ni13Mo2N在牌號00Cr17Ni14Mo2中加入N,具有以上牌號同樣特性,用途與0Cr17Ni12Mo2相同,但耐晶腐蝕性更好0Cr18Ni12Mo2Cu2耐腐蝕性、耐點腐蝕性比0Cr17Ni12Mo2好。
用于耐硫酸材料00Cr18Ni14Mo2Cu2為0Cr18Ni12Mo2Cu2的超低碳鋼,比0Cr18Ni12Mo2Cu2耐晶間腐蝕性好0C19Ni13Mo3耐點腐蝕性比0Cr17Ni12Mo2好。
作染色設備材料等00Cr19Ni13Mo3為0Cr19Ni13Mo3的超低碳鋼,比0Cr19Ni13Mo3耐晶間腐蝕性好0Cr18Ni16Mo5吸取含氯離子溶液的熱交換器,醋酸設備,磷酸設備,漂白裝置等,在00Cr17Ni14Mo2和00Cr17Ni13Mo3不能適用的環(huán)境中使用1Cr18Ni9Ti作焊苡,抗磁儀表、醫(yī)療器械、耐酸容器及設備襯里輸送管道等設備和零件0Cr18Ni11Ti添加Ti提高耐晶間腐蝕性,不推薦作裝飾部件0Cr18Ni11Nb含Nb提高耐晶間腐蝕性奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9。
在牌號0Crl9Ni9中增加Ni,添加Si,提高耐應力腐蝕斷裂性。
用子含氯離子環(huán)境奧氏體鐵素體雙相不銹鋼0Cr26Ni5Mo2。
耐熱鋼是指在高溫下有良好的化學穩(wěn)定性和較高強度,能較好適應高溫條件的特殊合金鋼。
主要用于制造工業(yè)加熱爐、內燃機、石油及化工機械與設備等高溫條件工作的零件。
鋼的耐熱性包括熱化學穩(wěn)定性和高溫強度兩方面的涵義。
高溫強度是指鋼在高溫下抵抗塑性變形和斷裂的能力。
常用蠕變極限和持久強度這兩個力學性能指標來考核。
通過在鋼中加入Cr、Ni、W、Mo等元素形成固溶體,強化基體,提高再結晶溫度,增加基體組織穩(wěn)定性;加入V、Ti、Nb、Al等元素,形成硬度高、熱穩(wěn)定性好的碳化物,阻止蠕變的發(fā)展,起彌散強化的作用;微量B與稀土(RE)元素,強化晶界等措施可提高鋼的高溫強度。
按使用特性不同,耐熱鋼分為以抗氧化性為主要使用特性的抗氧化鋼和以高溫強度為主。
抗氧化鋼主要用于長期在高溫下工作,但對力學性能(強度等)要求不高的零件,如燃氣輪機的燃燒室、輥道、爐管、熱交換器等。
a.珠光體熱強鋼其成分特點是:低碳,WC熱處理特點是:正火(950~1050℃)和隨后高于使用溫度100℃(即600~750℃)下回火。
正火的組織為鐵素體+珠光體,隨后的高溫回火是為了增加組織穩(wěn)定性(由于析出彌散碳化物),以提高蠕變抗力。
b.馬氏體熱強鋼成分特點是:低(中)碳,其WC0.1%~0.4%;在所含合金元素中,高Cr用以提高鋼的抗氧化性;Cr、w、Mo、V、(Ti、Nb)等元素起固溶強化、彌散強化作用;W、Mo還可起減小回火脆性作用。
常用鋼號有1Crl3、2Cr13、1CrllMoV、1Crl2w.MoV,以及4Cr9Si2、4Crl0Si2Mo等高合金鋼。
其工作溫度可在550~600℃之間,熱強性高于珠光體熱強鋼。
lCrl3、2Crl3、1CrllMoV、1Crl2wMoV等在500℃以下具有較高的蠕變抗力和優(yōu)良的消振性,適宜于制造汽輪機葉片,故又稱葉片鋼。
4Cr9Si2、4Crl0Si2Mo等主要用于制造使用溫度低于750℃的發(fā)動機排氣閥,故又稱氣閥鋼。
成分特點是:低(中)碳,其WC0.1%~0.4%;并含高Cr、Ni合金元素。
Cr、Ni提高鋼的抗氧化性和穩(wěn)定奧氏體,提高熱強性;Cr、W、Mo起固溶強化作用,強化奧氏體;Cr、W、Mo、Ti元素起彌散強化作用等。
常用牌號為1Crl8Ni9Ti、4Crl4Nil4w2Mo,使用溫度為600~700℃范圍。
此類鋼是在奧氏體不銹鋼的基礎上加入了W、Mo、V、Tl、Ni、Al等元素,用以強化奧氏體,形成穩(wěn)定碳化物和金屬化合物,以提高鋼的高溫強度。
由于奧氏體晶格致密度比鐵素體大,原子間結合力大,合金元素在奧氏體中擴散較慢,因此這類鋼不僅熱強性很高,而且還有較高的塑性、韌性和良好的焊接性、冷成形性,加之是單相奧氏體組織,又有優(yōu)良的耐腐蝕性能。
鋁合金1050、3003、6061、7075等牌號化學成分及機械性能表。
那么以上的內容就是關于耐熱鋼Corronel230鎳鉻合金的介紹了,耐熱鋼的焊接論文是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>

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