D707碳化铬耐磨焊丝等离子弧焊接工艺广泛应用

时间：2020-01-05

由于Ni的含量较高，Alloy20合金在使用D707碳化铬耐磨药芯焊丝的焊接过程中热裂纹倾向明显，且容易出现晶间腐蚀、焊后脆化等问题。所以，在焊接工艺上要求严格控制热输入，减少合金元素的烧损和HAZ宽度。为了提高焊缝的抗晶间腐蚀能力并减少裂纹产生倾向;加快焊后冷却速度，防止焊缝产生硬化，中国船舶重工集团公司*七二五研究所采用等离子弧焊接方法应用于Alloy20合金薄板。等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都**一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。由于等离子弧焊电弧能量集中，焊接速度快，热影响区窄，且电弧稳定性强，故焊接效果良好。

为防止焊接缺陷的产生，需要严格控制包括D707碳化铬耐磨药芯焊丝等焊接材料中S、P、C等有害杂质的含量，选取含有微量Mo等细化晶粒元素以及Nb、Ti等稳定化元素的焊接材料。该所选用ERNiCrMo-3焊材，其化学成分为：C0.03%；Mn0.3%；Cr22.0%；Ni61.6%；Mo8.70%；Si0.40%；Cu0.03%；P0.01%；3.0%Fe。母材的化学成分为：C0.012%；Mn1.48%；Cr19.33%；Ni33.21%；Mo2.25%；Si0.27%；Cu3.29%；P0.02%；39.11%Fe。

焊前用铣刀磨头和丙酮清除焊接坡口及两侧50mm范围内的一切污物。焊件平位对接，间距2mm。焊接时采用较小的焊接线能量和较快的冷却速度，熄弧时填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。在施焊过程中，填充D707碳化铬耐磨药芯焊丝加热端必须始终用气体保护，焊缝正面一定要焊满，余高不大于1mm，反面用铣刀磨头清根，经渗透检测无缺陷后方可进行反面焊接。焊后将焊缝磨平。外观检查表明，焊缝表面平整，焊缝成形均匀、致密、平滑地向母材过渡，焊缝无裂纹、气孔、夹渣、氧化、未熔合、咬边、弧坑等缺陷，焊接接头成形良好。对焊接接头进行**的渗透检测和射线检测，一次合格率为**。

对焊接结果进行的拉伸和冷弯试验结果表明，拉伸试样从焊缝处韧性断裂，抗拉强度达到要求;弯曲试验中无论面弯还是背弯，受拉面无任何缺陷。对焊缝及热影响区进行显微硬度测定，表明没有产生硬化现象。对焊接试样进行晶间腐蚀试验，在微沸的硫酸-硫酸铜溶液中煮16小时后弯曲180°，在弯曲外表面未产生裂纹，腐蚀试验后未发现晶间腐蚀现象。另将试样放在氯化高铁、盐酸和水溶液中浸蚀，利用金相显微镜和图像分析系统检测焊缝及热影响区的金相组织，可以看到，焊缝区组织为奥氏体+颗粒状析出物，未观察到δ-铁素体。热影响区宽度约为1.4mm。公司主营：D707碳化铬耐磨药芯焊丝。

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