低温Q355D圆钢的焊接方法与焊接材料的选择
(1)焊接方法
常用的焊接工艺法,如焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊,等离子焊、埋弧焊、电渣焊、电阻焊、闪光焊、甚至电子束与激光焊接都可用于低温Q355D圆钢的焊接。
焊条电弧焊是最常用的焊接工艺方法,焊条需经过的300-350℃高温烘干,以减少扩散氢的含量,降低焊接冷裂纹的敏感性。
钨极氩弧焊主要用于薄耐磨圆钢及其他重要部件的封底焊。它的特点是焊接质量高,焊缝成形美观。对于重要部件的焊接接头,为了防止低温Q355D圆钢焊缝背面的氧化时,封底焊时通常采取氩气背面保护的措施。
Ar+CO2或Ar+O2的的富氩混合气体保护焊也应用于马氏体钢的焊接,具有焊接效率高,焊缝质量较高的特点,焊缝金属也具有较高的抗氢致裂纹性能。
(2)焊接材料选择
对于Cr13型的低温Q355D圆钢总体来看,其焊接性较差,因此,除采用与母材化学成分、力学性能相当的同材质焊接材料处,对于含碳量较高的马氏体钢,或在焊前预热、焊后热处理难以实施以及接头拘束度较大的情况下,也常采用奥氏体型的焊接材料,以提高焊接接头的塑韧性、防止焊接裂纹的发生。但值得注意的是,当焊缝金属为奥氏体组织或以奥氏体为主的组织时,焊接接头在强度方面通常为低强匹配,而且由于焊缝金属在化学成分、金相组织特点与热物理性能及其他力学性能方面与母材有很大的差异,焊接残余应力不可避免,对焊接接头的使用性能产生不利的影响,如焊接残余应力可能引起应力腐蚀破坏或高温蠕变破坏。因此,在采用奥氏体型焊接材料时,应根据对焊接接头性能的要求,做较严格的焊接材料选择与焊接接头性能评定。有时还采用镍基焊接材料,使焊缝金属的热膨胀系数与母材相接近,尽量降低焊接残余应力及在高温状态使用时的热应力。
对于低碳低温Q355D圆钢由于其良好的焊接性,一般采用同材质焊接材料,通常不需要预热或仅需低温预热,但需进行焊后热处理,以保证焊接接头的塑韧性。在接头拘束度较大,焊前预热和后热难以实施的情况下,也采用其他类型的焊接材料,如奥氏体型的00Cr23Ni12、00Cr18Ni12Mo焊接材料,国内研制的0Cr17Ni6MnMo焊接材料常用于大厚度0Cr13Ni4-6Mo低温Q355D圆钢的焊接,其特点是焊接预热温度低,焊缝金属的韧性高、抗裂纹性能好。
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