1. H11-X2CrNiMoN22.5复合钢板的化学成分和力学性能
在我国生产的4DM-PKM加压汽化炉,炉体长期处于高温高压之下且在腐蚀介质中工作,选用了德国H11-X2CrNiMoN22.5双相不锈钢复合板制造。覆层材料为双相不锈钢X2CrNiMoN22.5(相当于SAF2205),作为耐高温耐腐蚀材料;基层选用碳钢H11,用来满足结构强度和刚度。其化学成分和力学性能分别见表5-28和表5-29.
2. 埋弧焊焊接材料
为了满足产品性能要求,需要保持焊缝金属表面相比例平商,其覆层材料铁素体的体积分数应为35%~40%,覆层焊缝金属表面也要有这样的奥氏体-铁素体双相组织。为此,选用德国焊丝CR1NOX23·8·3L配用LW410焊剂作为焊接过渡层和覆层的焊接材料;基层的焊接材料为H10Mn4焊丝配用Pie18焊剂。这两种牌号焊丝的化学成分见表5-30.
3. 埋弧焊焊接工艺
①. 坡口形式
开不对称X形坡口,其形式与尺寸如图5-17所示。
②. 清理
待焊处20mm范围(包括坡口面)表面要将油污、脏物清理干净,特别是覆层要防止焊接过程中飞溅、熔渣、划伤和烧伤。焊丝表面也要清理干净。
③. 焊接顺序
先焊覆层一侧坡口的基层焊缝,然后从基层背面清根、焊接并填满基层背面坡口。检查焊缝内外部质量,确保焊接质量达到技术条件后,再焊隔离层和覆层的焊缝。
④. 焊接参数的选择
过渡隔离层焊缝必须考虑基层对它的稀释作用,防止在其熔合线附近出现大量的马氏体和硬化相,因而,应采用小的焊接线能量以得到小的熔深,并降低稀释率。这是因为,大的焊接电流和慢的焊接速度均促使熔深加大,而导致稀释率提高。H11-X2CrNiMoN22.5双相不锈钢复合钢板的焊接参数见表5-31。
⑤. 焊缝金属化学成分
采用上述焊接材料和工艺得到的H11-X2CrNiMoN22.5双相不锈钢复合钢板的焊缝金属化学成分见表5-32.
⑥. 焊接接头的组织和性能
a. 覆层焊缝金属的铁素体的体积分数为35%~40%.
b. 覆层组织为奥氏体呈网状分布,铁素体呈条状,铁素体的体积分数通过金相分析分割法测出数值为40%;覆层焊缝金属熔合区的显微组织为奥氏体基体上分布铁素体和析出氮化物、氮碳化合物;过渡层焊缝组织为奥氏体加铁素体的双相组织;过渡层焊缝与基层和基层焊缝的熔合线组织为奥氏体加隐针状马氏体;基焊缝为铁素体加少量珠光体组织。
c. 基层焊接接头力学性能为σ.:346MPa;σh:484MPa;8s:22.1%;W:63.1%.冲击吸收功Axv:焊缝金属73.13J,熔合区161J,热影响区144.1J.
d. 覆层焊接接头按GB/T4334.5-2000进行晶间腐蚀检查说明,覆层焊接接头耐晶间腐蚀性良好。