相关焊接规范对管道焊接接头性能的影响

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1、焊管·第29卷第5期·2006年9月·89·焊接规范对管道焊接接头性能的影响许贵芝编译(南京航空附件厂,南京210002)摘要:介绍了俄罗斯学者关于焊接规范对管道焊接接头性能影响的试验研究结果。指出采用脉冲焊接规范获得的焊接接头性能指标明显优于常规弧焊规范,从而可以简化或在某些情况下免除焊后热处理。关键词:管道焊缝;脉冲焊接规范;常规弧焊规范;热强钢12Х1МФ;热影响区;显微硬度中图分类号:TG44文献标识码:A文章编号:1001-3938(2006)05-0089-040引言МП2400逆变弧焊电源;另一种是在脉冲焊接规范下焊接,使用电流脉冲调幅器УДИ-205和ВД由热稳定铬钼钒钢12

2、Х1МФ制成的蒸汽用-306整流器。管道,在高温、高压和腐蚀气氛中长期工作会产生试件为直径133mm、壁厚20mm及直径325一定的损耗。这种热稳性钢在低于奥氏体转变温mm、壁厚36mm的12Х1МФ钢管。度时,对冷却速度有较高的敏感性,从而很大程度试件的标记作如下规定:在常规及脉冲焊接上影响了其焊接接头性能,并需要长时间的焊后规范下焊接小直径钢管时,标以数字“1”和“2”;高温热处理,所以,在其焊接过程中控制电源的热焊接大直径钢管时,标以“3”和“4”;其中奇数代输入及焊后钢管的冷却速度十分重要;因此,这种表常规弧焊规范,偶数代表脉冲焊接规范。钢焊接接头的组织和性能便直接与焊接工艺过程分析

3、用的试件分别从焊缝的根部层、中间层和焊接规范相关,其中尤其需要解决的是研究能和上部层切取,并相应地用小数点后的1,2,3来保证控制焊接热输入量的工艺过程。代表,因此,对不同直径、不同焊接规范的钢管从研究适合的脉冲焊接过程是解决这个问题的不同焊缝部位切取的试件就可以标记为:1.1,方法之一。脉冲焊接过程是基于用脉冲控制焊接1.2,1.3,2.1,2.2,2.3⋯⋯。能量参数的办法来实现的。采用脉冲控制方法可切取后的试件经过磨光、抛光及4%硝酸溶以通过焊接接头区域程序控制输入热量,控制熔液腐蚀后,借助于金相显微镜“Neophot”(500倍)化过程及焊缝与热影响区组织的形成,降低焊接观察焊缝中各

4、层的金相组织。接头的残余变形。由于控制系统软件的建立,强电流半导体元2焊接试件金相组织的变化分析件的应用,研究脉冲控制的焊接系统便有了可能。本文的目的就是研究并比较脉冲焊接规范与常规12Х1МФ钢的原始组织是铁素体+珠光体。弧焊规范对12Х1МФ钢管的焊缝组织、硬度分布铁素体的晶粒尺寸为10～15μm。在常规弧焊规及力学性能的影响。范下(试件1和试件3),经受了液态淬火的焊缝上层(试件1.3和试件3.3)中形成了典型的过热1试验方法共晶状组织,它是在不均匀的结晶条件下形成的(见图1)。原先的奥氏体晶粒边界上,在冷却时采用了两种焊接电源进行试验。一种是在常析出了大的亚共析铁素体晶粒。残余的奥氏

5、体分规的弧焊规范下焊接,使用КЕМРРЫ(芬兰)的解为托氏体、索氏体的混合物。由于冷却状态的©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·90·焊　　管　　　　　　　　　　　　　　　　　2006年9月　施焊时,前一层要受到重复加热,因此,焊缝中的这种重复施焊加热类似于“正火”,并观察到因重结晶作用而导致的组织变小。对于不同的焊接规范,这种“正火”的效果是不一样的。在采用常规弧焊规范进行小直径钢管焊接时,焊缝根部层和焊缝中间层的加热温度均超过图1　常规弧

6、焊规范下焊缝上层组织　×500多晶型转化温度,所以,焊接时在焊缝金属中不仅完成了α→γ相的转变,而且还会产生晶粒的长改变及熔化边界上结晶的多相特性,沿焊缝边缘大(见图4(a))。此时,铁素体晶粒的平均尺寸观察到组织变小。为7～8μm。在脉冲焊接规范下(试件2和试件4),弥散采用脉冲规范焊接小直径钢管时,位于根部组织就在焊缝的上部层(见图2)。在这里,晶粒层的加热温度处在铁碳平衡状态图的Ac1及Ac3比原始钢组织的晶粒要小。显然,这是脉冲焊接点之间。关于这一点,可以用相重结晶反应的不时,电弧加热与电流脉冲冲击结合对焊接熔池中均衡发展来说明。加热过程中,在保持铁素体的的熔融体产生强烈搅拌、树枝状

7、晶体分枝的脱开情况下,珠光体区域不完全转变成奥氏体。冷却及形成很多新结晶中心的结果。后的最终组织具有其成分不均匀的特点,但基本上是显著地变小(见图4(b))。www.bzfxw.com图2　脉冲规范下<325mm钢管焊缝上部层组织　×500　　在常规弧焊规范下,试件焊缝的热影响区宽,图4　不同规范下小直径钢管焊缝根部层组织　×500这是因为常规的弧焊加热热输入量大且作用时间长。热影响区的冷却通常高速发生并形成