金屬材料焊接的案例
金屬材料的焊接性能
金屬材料的焊接性能概念
金屬材料的焊接性是指金屬材料在采用一定的焊接工藝包括焊接方法、焊接材料、焊接規(guī)范及焊接結(jié)構(gòu)形式等條件下，獲得優(yōu)良焊接接頭的能力。一種金屬，如果能用較多普通又簡(jiǎn)便的焊接工藝獲得優(yōu)良的焊接接頭，則認(rèn)為這種金屬具有良好的焊接性能金屬材料焊接性一般分為工藝焊接性和使用焊接性兩個(gè)方面。
工藝焊接性：是指在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)良，無缺陷焊接接頭的能力。它不是金屬固有的性質(zhì)，而是根據(jù)某種焊接方法和所采用的具體工藝措施來進(jìn)行的評(píng)定。所以金屬材料的工藝焊接性與焊接過程密切相關(guān)。
使用焊接性：是指焊接接頭或整個(gè)結(jié)構(gòu)滿足產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的使用性能的程度。使用性能取決于焊接結(jié)構(gòu)的工作條件和設(shè)計(jì)上提出的技術(shù)要求。通常包括力學(xué)性能、抗低溫韌性、抗脆斷性能、高溫蠕變、疲勞性能、持久強(qiáng)度、耐蝕性能和耐磨性能等。
展開 影響金屬材料焊接性的因素有哪些？
淺談?dòng)绊?em>金屬材料焊接性的因素有哪些
影響金屬材料焊接性的因素很多,主要有:金屬材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝措施、服役環(huán)境等四個(gè)方面。焊接性是取決于母材和焊縫金屬的化學(xué)成分、焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭的設(shè)計(jì)、焊接方法、焊接工藝等的一種綜合性能。
材料因素
材料因素是指木材本身和焊接材料;包括材料的化學(xué)成分、冶煉軋制裝態(tài)、熱處理、組織狀態(tài)和力學(xué)性能等。
焊接材料如焊條電弧焊時(shí)的焊條、埋弧焊時(shí)的焊絲和焊劑、起提包弧焊時(shí)的焊絲和保護(hù)氣體等。在焊接過程中,木材和焊接材料直接參與熔池或熔合區(qū)的冶金反應(yīng),對(duì)焊接性和焊接質(zhì)量有重要影響。當(dāng)母材或焊接材料選用不當(dāng)時(shí),會(huì)造成焊縫成分不合格,力學(xué)性能和其他性能降低,甚至?xí)霈F(xiàn)裂紋、氣孔、夾渣等焊接缺陷,也就是焊接工藝性變差,因此必須正確選擇。
在母材方面,以化學(xué)成分影響最大。如鋼材只是依靠合金元素來實(shí)現(xiàn)固溶強(qiáng)化,一般情況下在焊接過程中最易使焊縫金屬、熱影響區(qū)以及母材有良好的相匹配性能。如果鋼材為較復(fù)雜的合金系，并通過熱處理、變形加工等方式實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，則不易獲得與母材完全匹配的焊縫金屬，甚至整個(gè)焊接接頭。對(duì)鋼來說，影響焊接性較大的元素有C、P、H、S、O、N等，合金元素中的Mn、Si、Cr、Ni、Mo、Ti、V、Nb、Cu及B等，都在不同程度有可能增加焊接接頭的淬硬傾向和裂紋敏感性。一般來說，鋼材的焊接性將隨含碳量和合金元素含量的增加而惡化。
在冶煉方法、軋制工藝及熱處理狀態(tài)等，也都在不同程度上影響焊接性。現(xiàn)在的CF鋼（抗裂鋼）、Z向鋼、TMCP鋼（控軋鋼）等，都是通過精煉提純、控制軋制工藝等手段來提高材料的焊接性。
展開 深圳大學(xué)周學(xué)昌：可回收/焊接/機(jī)械耐用/可編程的液態(tài)金屬彈性體復(fù)合材料
（j）在不同的拉伸應(yīng)變下，經(jīng)過機(jī)械拉伸的復(fù)合材料（30
v
ol％）的疲勞試驗(yàn)，其中R0為0.90（50％應(yīng)變），1.02（100％應(yīng)變）和1.13Ω mm
-1
（150％應(yīng)變）。（k）空間機(jī)械訓(xùn)練復(fù)合材料的不同區(qū)域（LM的30 vol％）的電導(dǎo)率。（l）數(shù)碼照片，顯示通過
選擇性地點(diǎn)亮
LED來進(jìn)行空間機(jī)械訓(xùn)練的導(dǎo)體的電氣性能。
圖
4
（a）是所制造的復(fù)合材料的自我修復(fù)和編程機(jī)制的示意圖。（b）自愈的LM彈性體的歸一化電阻對(duì)LM體積％。（c）歸一化電阻對(duì)復(fù)合材料的自愈循環(huán)（LM的30 vol％）。（d）數(shù)碼照片，證明可以將導(dǎo)電復(fù)合材料編程為不同的3D形狀，線圈（左）和螺旋（右）。（e）數(shù)碼照片顯示了螺旋3D導(dǎo)電復(fù)合材料在機(jī)械應(yīng)力下的性能。
圖
5
（a）在NIR激光（808 nm，2W）照射下，復(fù)合物（30 vol％）的光熱效應(yīng)。（b1-b5）在光熱效應(yīng)的幫助下，將制成的導(dǎo)電復(fù)合材料焊接成不同的形狀。（c）焊接導(dǎo)體的八個(gè)頂點(diǎn)中的兩個(gè)頂點(diǎn)的電導(dǎo)率（b4）。（d）通過局部光熱焊接進(jìn)行切換的LED燈泡。（e）打開LED燈期間電路（d）的I–t曲線。（f）數(shù)碼照片顯示了NIR感應(yīng)將兩個(gè)LED燈泡焊接到電路上的過程。
圖
6
（a）復(fù)合材料的熱/溶劑可再加工性的數(shù)碼照片。（b）在30個(gè)加工循環(huán)的熱處理過程中，復(fù)合材料的電阻值（LM的50 vol％）。熱加工后的材料的橫截面（c和d）以及表面（e和f）的SEM顯微照片（LM的體積百分比為50％）。溶劑后處理材料的橫截面（g和h）和表面（i和j）的SEM顯微照片（LM的50 vol％）。
圖
7
（a）從復(fù)合材料中回收LM的原理示意圖。在插圖中，示出了LM與聚合物之間的氫鍵。
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（150％應(yīng)變）。（k）空間機(jī)械訓(xùn)練復(fù)合材料的不同區(qū)域（LM的30 vol％）的電導(dǎo)率。（l）數(shù)碼照片，顯示通過
選擇性地點(diǎn)亮
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（a）是所制造的復(fù)合材料的自我修復(fù)和編程機(jī)制的示意圖。（b）自愈的LM彈性體的歸一化電阻對(duì)LM體積％。（c）歸一化電阻對(duì)復(fù)合材料的自愈循環(huán)（LM的30 vol％）。（d）數(shù)碼照片，證明可以將導(dǎo)電復(fù)合材料編程為不同的3D形狀，線圈（左）和螺旋（右）。（e）數(shù)碼照片顯示了螺旋3D導(dǎo)電復(fù)合材料在機(jī)械應(yīng)力下的性能。
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（a）復(fù)合材料的熱/溶劑可再加工性的數(shù)碼照片。（b）在30個(gè)加工循環(huán)的熱處理過程中，復(fù)合材料的電阻值（LM的50 vol％）。熱加工后的材料的橫截面（c和d）以及表面（e和f）的SEM顯微照片（LM的體積百分比為50％）。溶劑后處理材料的橫截面（g和h）和表面（i和j）的SEM顯微照片（LM的50 vol％）。
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（a）從復(fù)合材料中回收LM的原理示意圖。在插圖中，示出了LM與聚合物之間的氫鍵。
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這個(gè)法國(guó)人焊接出了外星世界，將滅絕生物用金屬材料還原
受到已經(jīng)滅絕的昆蟲的啟發(fā)，來自法國(guó)的藝術(shù)家MylinhNguyen用金屬焊接了一組異界生物。
從草圖到成形，每個(gè)都需要花費(fèi)幾個(gè)星期。
這個(gè)作品的靈感來自于鱟蟲。
用黑色金屬焊接成類似水母形狀的成品。
每個(gè)細(xì)節(jié)都是經(jīng)過仔細(xì)考究的。
還結(jié)合了人體的骨骼特征來打造。
而水母生物的材質(zhì)是黃銅。
內(nèi)容整編自網(wǎng)絡(luò)
金屬材料工藝性能名詞知識(shí)大匯總！
1、鑄造性（可鑄性）
指金屬材料能用鑄造的方法獲得合格鑄件的性能。鑄造性主要包括流動(dòng)性，收縮性和偏析。流動(dòng)性是指液態(tài)金屬充滿鑄模的能力，收縮性是指鑄件凝固時(shí)，體積收縮的程度，偏析是指金屬在冷卻凝固過程中，因結(jié)晶先后差異而造成金屬內(nèi)部化學(xué)成分和組織的不均勻性。
2、可鍛性
指金屬材料在壓力加工時(shí)，能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。它包括在熱態(tài) 或冷態(tài)下能夠進(jìn)行錘鍛，軋制，拉伸，擠壓等加工。可鍛性的好壞主要與金屬材料的化學(xué)成分有關(guān)。
3、切削加工性（可切削性，機(jī)械加工性）
指金屬材料被刀具切削加工后而成為合格工件的難易程度。切削加工性好壞常用加工后工件的表面粗糙度，允許的切削速度以及刀具的磨損程度來衡量。它與金屬材料的化學(xué)成分，力學(xué)性能，導(dǎo)熱性及加工硬化程度等諸多因素有關(guān)。通常是用硬度和韌性作切削加工性好壞的大致判斷。一般講，金屬材料的硬度愈高愈難切削，硬度雖不高，但韌性大，切削也較困難。
4、焊接性（可焊性）
指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性能。主要是指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是結(jié)合性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對(duì)使用要求的適用性。
5、熱處理
（1）退火：指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢ǖ臅r(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結(jié)晶退火，去應(yīng)力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應(yīng)力，提高組織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織準(zhǔn)備等。
（2）正火：指將鋼材或鋼件加熱到Ac3或Acm（鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上30～50℃，保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。
展開 常見的金屬材料金屬材料成型方法
常見金屬材料主要有黑色金屬鐵及其合金，壓鑄模具以及有色金屬及其合金。有色金屬又叫非鐵材料。
鐵的合金主要為鋼和鑄鐵。工業(yè)用鋼分結(jié)構(gòu)鋼，零件鋼，工具鋼和特殊性能鋼。常用鑄鐵分灰鑄鐵，可鍛鑄鐵，球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵。
常用有色金屬：鋁及鋁合金，鈦及鈦合金，銅及銅合金和軸承合金（錫基，鉛基，鋁基軸承合金）。
常用成型方法
冷加工：車，銑，刨，磨，鉆，拉（機(jī)加工）；冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓。
熱加工：鑄造，熱扎，鍛造，熱處理，焊接，熱切割，熱噴涂
鈦金屬的焊接知識(shí)
一、 鈦金屬的金屬性能和焊接參數(shù)
鈦金屬具有比重小（比重為4.5），強(qiáng)度高，有良好的抗高、低溫性能，在濕氯 氣中有優(yōu)異的抗裂性和耐腐蝕性。鈦的機(jī)械性能和焊接與鈦材料的純度有關(guān)，純度越高，性能越好，純度越低，塑性和韌性急劇下降，焊接性能就越差。鈦在300℃以上有很強(qiáng)的活潑性，在高溫下易吸收氫氧氮原子，使材質(zhì)變脆。鈦在高溫300℃開始吸收氫氣，600℃吸收氧氣，700℃開始吸收氮?dú)狻?氬弧焊機(jī)應(yīng)有高頻引弧，電流衰減，氣體延時(shí)保護(hù)，脈沖裝置焊絲要求力學(xué)性能與母材相當(dāng)。
保護(hù)罩材質(zhì)應(yīng)選用紫鋼或鈦材質(zhì)，形狀以便于保護(hù)焊縫，達(dá)到焊縫不變色，護(hù)罩內(nèi)應(yīng)加裝不銹鋼絲網(wǎng)，起到氣體緩沖作用。
二、 鈦焊接的操作技術(shù)
焊接前的清理：
材料用滾角機(jī)打好坡口，用鋼絲刷打磨兩側(cè)25mm以內(nèi)的氧化皮、油脂、毛刺、灰塵等，再用丙酮或乙醇擦試。
焊接保護(hù)：
焊接前先要學(xué)會(huì)氬氣保護(hù)，保護(hù)時(shí)，一人拿護(hù)罩保護(hù)上面，另一人拿護(hù)罩保護(hù)下面，保護(hù)者必須與焊接者配合好，焊完后要等到焊縫冷卻后才可以松開保護(hù)罩，單面焊接雙面成型特別要注意背面的保護(hù)，如果沒有保護(hù)好，焊液便無法流動(dòng)，也就無成型。
展開 異種金屬焊接 Dissimilar Metal Welding
FLOW-3D WELD 應(yīng)用于異種金屬焊接時(shí)，可以觀察下列現(xiàn)象
熔池內(nèi)的金屬混合情況
熔池的穩(wěn)定性
孔隙
異種金屬焊接的挑戰(zhàn)
不是所有的金屬都能應(yīng)用
需要考慮：溶解度、熱膨脹、熔化速率、金屬間化合物、腐蝕性等問題
異種金屬激光焊接示意圖
實(shí)驗(yàn)設(shè)定
鋁與銅金屬以搭接接頭 (lap joint) 的方式擺放
激光功率大小：668, 922, 1170W
掃描速度：0.2, 0.27, 0.35m/s
模型驗(yàn)證
以下列兩個(gè)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬比對(duì)
668W, 0.2m/s
1170W, 0.35m/s
利用 EDS element Mapping 比對(duì)銅化合物與數(shù)值模擬的結(jié)果，呈現(xiàn)相當(dāng)一致的結(jié)果分布。
從數(shù)值模型觀察的結(jié)果
1. 增加熔池?zé)嵬繒r(shí)，蒸氣反沖壓力與馬蘭戈尼對(duì)流增加，銅的擴(kuò)散加劇
蒸氣反沖壓力造成熔融金屬往上移動(dòng)
馬蘭戈尼對(duì)流造成渦流現(xiàn)象
2. 匙孔的波動(dòng)會(huì)造成金屬混合不均勻
3.
展開 你真的得能講清楚什么是金屬材料的微觀組織結(jié)構(gòu)嗎？（ 金屬材料科學(xué)與技術(shù)）
花粉的微觀組織結(jié)構(gòu)
你知道金屬材料的微觀組織結(jié)構(gòu)是怎么形成的嗎？你了解鑄造、冷加工、熱處理分別如何影響金屬材料的微觀組織結(jié)構(gòu)嗎？
3相(Phase)/組分(Component)/缺陷(Component)
相，通常被認(rèn)為是材料中具有不同的晶體結(jié)構(gòu)和/或不同化學(xué)成分的部分，金屬材料中不同的相之間是通過不同的界面分離開的。一種具有特定化學(xué)成分的純物質(zhì)通常被認(rèn)為是由一個(gè)化學(xué)組分構(gòu)成。一些材料的化學(xué)成分可以在兩個(gè)或多個(gè)極端之間連續(xù)變化。這些材料通常必須含有兩個(gè)或更多的組分。注意一種多組分材料可以以單相的形式存在，前提是不同組分的原子可以在固相狀態(tài)(Solid state)緊密混合，這種混合體(Mixtures)被稱為固溶體(Solid solution)。
孿晶界形貌
缺陷，通常被定義為晶體結(jié)構(gòu)周期性的任何中斷(Disruption)。點(diǎn)缺陷，如空位(Vacancies)和間隙(Interstitials)。面缺陷(Planar defects)，如表面(Surfaces)、孿晶界(Twin boundaries)和晶界(Grain boundaries)以及位錯(cuò)(Dislocation)等。
??空位缺陷示意圖
4微觀組織結(jié)構(gòu)的形成 ？
微觀組織結(jié)構(gòu)是在不同工藝條件下產(chǎn)生的。微觀組織結(jié)構(gòu)通常是通過溫度或/和壓力的變化帶來的相變產(chǎn)生的。材料的變形或加工(滾壓(Rolling)、鍛造(Pressing)、焊接(Welding))也可以帶來微觀組織結(jié)構(gòu)的變化。最后，微觀組織結(jié)構(gòu)還可以通過人工將不同材料組合到一起形成復(fù)合材料(Composite material)的方式創(chuàng)造出來，如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
展開 一文搞懂：金屬材料的拉伸試驗(yàn) 附《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》下載
4、相關(guān)計(jì)算
對(duì)于屈服現(xiàn)象明顯的材料：
上屈服強(qiáng)度ReH= FeH/S0 （S0表示原始橫截面面積、FeH表示上屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向力）
下屈服強(qiáng)度ReL = FeL/S0 （S0表示原始橫截面面積、FeL表示下屈服點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向力）
抗拉強(qiáng)度Rm=Fmax/ S0 （Fmax是指最大軸向力）
對(duì)于屈服現(xiàn)象不明顯的材料，規(guī)定以產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值為其屈服極限，稱為條件屈服極限或屈服強(qiáng)度。大于此極限的外力作用，將會(huì)使零件永久失效，無法恢復(fù)。
下載地址：GB／T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》
展開 
【CAE案例】雙金屬焊接基準(zhǔn)數(shù)值模擬
01 案例研究背景
工業(yè)上眾多的制造和維修業(yè)務(wù)都涉及到焊接，所以在預(yù)測(cè)焊接操作所產(chǎn)生的冶金學(xué)和力學(xué)影響方面有極大的研究?jī)r(jià)值。
圖1
雙金屬焊接（LBM）是指將有涂層的鐵素體鋼大型構(gòu)件和EPR管道系統(tǒng)（CPP）中奧氏體不銹鋼管道組合。由于沒有同時(shí)適用這兩種材料的焊料，需要一個(gè)中間層來增強(qiáng)可焊性，增加焊接強(qiáng)度，減少開裂的概率。
工藝流程包括：倒角的機(jī)械加工，中間層焊接，然后進(jìn)行多道次的連續(xù)焊接操作，熱應(yīng)力消除處理（TTD），最后再次進(jìn)行機(jī)械加工。
圖2
02 研究主旨
MSNS計(jì)劃是EDF-CEA-AREVA三方的合作項(xiàng)目。項(xiàng)目通過實(shí)驗(yàn)、建模、數(shù)值模擬三個(gè)方面來研究焊接，旨在研發(fā)一種更簡(jiǎn)單，可靠，且不保守的方法，改善現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和模型，使對(duì)殘余應(yīng)力的計(jì)算更接近真實(shí)情況，提高計(jì)算軟件(Code_Aster、SYSWELD、CAST3M）的效率，建立一個(gè)良好的案例作為參照。
為此，首先應(yīng)該更好地了解冷和熱條件下的斷裂機(jī)制，然后建立一個(gè)能防止出現(xiàn)焊接故障的方法和模型，優(yōu)化創(chuàng)新的數(shù)值計(jì)算工具。
本次模擬將采用歐洲ADIMEW項(xiàng)目（評(píng)估不同金屬管道焊接老化后的完整性項(xiàng)目）中的雙金屬焊接的基準(zhǔn)。ADIMEW的模型參考法國(guó)核電站中比較有代表性的V形倒角焊縫，有大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。
模擬得到的殘余應(yīng)力曲線將會(huì)與合作方的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較。
03 建模
圖3 ADIMEW模型
模擬焊接過程分為三個(gè)步驟：
• 計(jì)算溫度場(chǎng)
• 在原有溫度場(chǎng)基礎(chǔ)上考慮固液相變
• 計(jì)算機(jī)械應(yīng)力場(chǎng)
幾何模型采用2D旋轉(zhuǎn)對(duì)稱模型（圖3），這種簡(jiǎn)化方法常用于管件端部焊接。對(duì)溫度場(chǎng)計(jì)算和機(jī)械場(chǎng)計(jì)算分別采用了線性網(wǎng)格和二次型網(wǎng)格。
展開 知識(shí)點(diǎn)|異種金屬焊接的經(jīng)典常識(shí)
異種金屬擴(kuò)散焊時(shí)加入中間層材料，在很低壓力下加熱使中間層材料熔化，或與被焊金屬接觸形成低熔點(diǎn)共晶體，此時(shí)形成的薄層液體，經(jīng)一定時(shí)間的保溫過程，使中間層材料全部擴(kuò)散到母材中并均勻化，就能形成沒有中間材料的異種金屬接頭。這類方法在焊接過程中都會(huì)出現(xiàn)少量液態(tài)金屬。因而又被稱作液相過渡焊，他們的共同特點(diǎn)就是接頭中不存在鑄造組織。
三、焊接異種金屬的注意事項(xiàng)
1.考慮焊件的物理、力學(xué)性能和化學(xué)成分
(1)根據(jù)等強(qiáng)度的觀點(diǎn)，選擇滿足母材力學(xué)性能的焊條，或結(jié)合母材的可焊性，改用非等強(qiáng)度而焊接性好的焊條，但考慮焊縫的結(jié)構(gòu)形式，以滿足等強(qiáng)度、等剛度要求。
(2)使其合金成分符合或接近母材。
(3)母材含C、S、P有害雜質(zhì)較高時(shí)，應(yīng)選擇抗裂性能和抗氣孔性能較好的焊條。建議選用氧化鈦鈣型焊條。如果尚不能解決，可選用低氫鈉型焊條。
2.考慮焊件的工作條件和使用性能
(1)在承受動(dòng)載荷和沖擊載荷的情況下，除保證強(qiáng)度外，對(duì)沖擊韌性、延伸率均有較高要求，應(yīng)一次選用低氫型、鈦鈣型和氧化鐵型焊條。
(2)接觸腐蝕介質(zhì)的，必須根據(jù)介質(zhì)的種類、濃度、工作溫度以及區(qū)分是一般服飾還是晶間腐蝕等，選用合適的不銹鋼焊條。
(3)在磨損條件下工作時(shí)，應(yīng)區(qū)分是一般還是受沖擊磨損，是常溫還是高溫下磨損。
(4)非常溫條件下工作時(shí)，應(yīng)選用相應(yīng)的保證低溫或高溫力學(xué)性能的焊條。
3.考慮焊件的集合形狀復(fù)雜程度，剛度大小，焊接破口的制備情況和焊接位置。
(1)形狀復(fù)雜或大厚度的焊件，焊縫金屬在冷卻時(shí)收縮應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂紋，必須選用抗裂性能強(qiáng)的焊條，如低氫型焊條，高韌性焊條或氧化鐵型焊條。
(2)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，需選用能全位置焊接的焊條。
(3)焊接部位難以清理的焊件，選用氧化性強(qiáng)的，對(duì)氧化皮和油污不敏感的酸性焊條，以免產(chǎn)生氣孔等缺陷。
展開 石油化工裝置施工焊接材料和工藝參數(shù)的選擇
學(xué)術(shù)論文石油化工裝置施工焊接材料和工藝參數(shù)的選擇
王亞麗（中石化南京工程有限公司，江蘇 南京 210046）
摘 要：石油化工行業(yè)是不可忽視的重要產(chǎn)業(yè)。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，焊接施工是不可缺少的重要部分。在石油化工企業(yè)的焊接工程施工中，選取適宜的焊接材料和工藝參數(shù)，是保證焊接質(zhì)量的前提。焊接材料和工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇也可以極大地保障石油化工裝置的穩(wěn)定、長(zhǎng)時(shí)間而優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行。文章就石油化工裝置施工的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定、進(jìn)行施工焊接材料的合理選擇和總結(jié)。
關(guān)鍵詞：石油化工；裝置；焊接材料；工藝參數(shù)；選擇
1 石油化工裝置施工焊接相關(guān)工藝分析
1.1 鐵素體碳或低合金鋼
在石油化工裝置工程施工之中，針對(duì)鐵素體碳或低合金鋼，可以選擇鐵素體型焊接材料。在采用鐵素體型焊接材料的過程中，要保持焊接接頭的低溫沖擊試驗(yàn)溫度與母材的沖擊溫度的一致性，還要注意焊縫金屬以及熔合線也要與母材具有契合性。對(duì)于異種鋼的焊接工藝，要注重選取韌性要求較高的母材材料，還要在焊接工藝實(shí)施的過程中，關(guān)注和提升焊接接頭的抗拉強(qiáng)度，使其不低于于母材最低抗拉強(qiáng)度的較小值。
1.2 低碳馬氏體低溫鋼
針對(duì)低碳馬氏體低溫鋼如9%Ni鋼，所選用的焊接材料應(yīng)具有與母材相一致的低溫韌性和線膨脹系數(shù)。若選用和母材成分相近的焊縫合金系統(tǒng)，則焊縫金屬的低溫韌性將比母材低得多，因?yàn)楹缚p為鑄態(tài)組織，且含氧量較多通常采用鎳基合金焊接材料，焊后焊縫為奧氏體組織，雖然強(qiáng)度較低，但低溫韌性好，而且熱膨脹系數(shù)與9%Ni鋼接近。焊接時(shí)，應(yīng)注意控制線能量，及層間溫度。
1.3 鐵素體鋼和奧氏體鋼
在選擇鐵素體鋼和奧氏體鋼的異種鋼焊接材料中，其焊接工藝也要注重焊接接頭的抗拉強(qiáng)度，使其抗拉強(qiáng)度不低于母材的最低抗拉強(qiáng)度，并保持沖擊功與母材的一致性。
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