20MnMoNb钢的焊接工艺试验

接材料和系列焊接性试验。　３．焊接工艺评定　（１）工艺参数　按ＪＢ４７０８—２０００进行焊　接工艺评定，试件为２０ＭｎＭＯＮｂ锻件，厚度　３００ｍ１ＴＩ，采用埋弧焊焊接（ＳＡＷ）。焊接材　料我们首次选用了与２０ＭｎＭＯＮｂ强度相匹配的　Ｈ０８ＭｎＭｏＡ＋ＳＪ１０７，试件焊接坡口形式如图２所　示，焊接参数如表３所示。焊件预热ＩＯ０￣Ｃ，最大层　间温度２５０℃。　４。　图２焊接坡口形式　表３焊接参数　焊道　焊接　焊材　焊接　电弧　焊接　层次　方法　焊材牌号　规格　电流　电压　速度　／ｎｕｎ　／Ａ　／Ｖ　／ｍｍ・Ｓ　１～６　Ｓ　Ｗ　ＨＯ８ＭｎＭＯＡ＋ＳＪ１０７　４　５７５　２７　７　７——９　ＳＡＷ　ＨＯ８ＭｎＭｏＡ＋ＳＪ１０７　４　６００　２９　７　（２）焊后评定结果　工艺评定试板焊后进行　了１００％射线和超声检测，射线按ＪＢ／Ｔ４７３０—２００５　Ⅱ级要求，超声检测按ＪＢ／Ｔ４７３０—２００５　Ｉ级要求，　试样抗拉强度为５４０ＭＰａ、６３５ＭＰａ、６４０ＭＰａ、　６３０ＭＰａ、６２０ＭＰａ、５　８　５ＭＰ　ａ、５　８０ＭＰａ、　６００ＭＰａ、５８５ＭＰａ、５５０ＭＰａ，焊缝的强度不能满　足设计要求，试样的其他力学性能和工艺性能均能　满足设计要求。　（３）评定结果分析管板从拼焊到管板的带　极堆焊过渡层、耐蚀层合格后，需要进行多次长　时间的热处理，在确定焊接工艺评定焊后最大模　拟热处理温度和保温时间时，考虑了以上因素，　最终选定了焊后消应力处理：　（６２０＋２０）℃×　２０ｈ。由于焊后热处理保温时间长，对焊缝金属　的力学性能有一定的影响，特别是抗拉强度和屈　服强度低，不能达到工艺要求，因此重新选择了　Ｈ０９ＭｎＮｉＭｏＧ＋Ｓ儿６Ｇ焊材进行了焊接工艺评定。　在焊接过程中，锰是较好的脱氧剂和脱硫剂，　减少了焊缝金属中的含氧量和焊缝的热裂倾向，锰　含量的增加提高了焊缝的强度。镍能提高焊缝的强　度，而又保持良好的塑性和韧性，Ｗ　在２．５％以下　时，对焊接基本没有影响。而钼能使钢的晶粒细　化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的　强度和蠕变能力，提高了力学性能。　基于上述合金元素在焊接过程中的作用，因此　选择了锰、镍、钼含量稍高的Ｈ０９ＭｎＮｉＭｏＧ焊材，　从而提高焊缝的强度，解决热处理时对焊缝力学性　能的影响问题，得到了比较满意的力学性能和工艺　性能。Ｈ０８ＭｎＭｏＡ￣［ＩＨ０９ＭｎＮｉＭｏＧ焊材化学成分如　表４所示。　表４　Ｈ０８ＭｎＭｏＡ￣Ｉ３Ｈ０ｇＭｎＮｉＭｏＧ焊材　化学成分（质量分数）　（％）　焊材牌号　Ｃ　Ｓｉ　Ｍｎ　Ｓ　Ｐ　Ｎｉ　Ｍｏ　ＣＵ　Ｈ０８ＭｎＭｏＡ　０．０５１　０．２０　１．４９　Ｏ．ｏ０３　０．Ｏｌ８　０．００５　０．４５　０．０３４　ＨＯ９ＭｎＮｉＭｏＧ　Ｏ．１６　Ｏ．１９　１．７９　０．００３　０．００８　０．９１　Ｏ．５５　０．Ｏ５　＋ＳＪ１６Ｇ　（４）重新评定结果　用Ｈ０９ＭｎＮｉＭ０Ｇ＋ｓ儿６Ｇ　焊材按照表３的焊接参数进行了焊接工艺评定，评　定结果如表５所示。　表５　Ｈ０９ＭｎＮｉＭｏＧ＋ＳＪ１６Ｇ焊材评定结果　抗拉　屈服　断后　冲击吸收能量　硬度ＨＢＷ　强度　强度　伸长　蛊　ＡＫｖ／Ｊ　弯曲　试验　Ｒ　／ＭＰａ　Ｒ　Ｌ／ＭＰａ　（一ＩＯ￣Ｃ）　焊缝　ＨＡＺ　母材　（％）　６５０　５５０　２０．０　５４、５８、６１　６４０　５３５　２５．Ｏ　３８、７７、７３　４６５　ｌ４１、１４１、１４６　６５０　６０、８２、７Ｏ　６２０　６５０　７２、６０、８６５８、７９、４６　侧弯　４７、　四件　　１７０、　１　７４、　６３０　４１、５８、５２　无缺　１４７、　ｌ７０、　１　７４、　６１５　６９、５１、８４　陷　１５１　１７４　１７９　６２５　５４、１２１、８０　６４０　６４０　６３５　４．结语　采用Ｈ０８ＭｎＭｏＡ＋ＳＪ１０７焊材焊接２０ＭｎＭ０Ｎｂ钢　焊缝的抗拉强度和屈服强度不能满足设计要求，其　他力学性能和工艺性能均能满足设计要求。　２０ＭｎＭｏＮｂ钢焊后热处理的加热温度越高，保　温时间越长，对焊缝的抗拉强度和屈服强度有一定　的影响。　采用Ｈ　０　９　Ｍ　ｎ　Ｎ　ｉ　Ｍ　Ｏ　Ｇ＋Ｓ　Ｊ　１　６　Ｇ焊材焊接　２０ＭｎＭｏＮｂ的焊接工艺性能和焊接接头的力学性能　都能满足设计要求。删　（２０１２０１１７）　参磊　…　４１