12Cr1MoV钢焊缝金相组织研究
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露 出金 属光 泽。③管 子对 口定 位焊时 ， 定位焊缝应分布 均匀 ， 焊 缝长度 以 １ ５ ｍ ｍ为宜 。若 其 有缺陷 ， 应及时清除掉 ， 重新进行定位焊。
二 实验 材料 及 实验 方 法 （ １ ） 试 验 材 料
试验 用母材 为外径 ２ ８ ａ ｒ ｍ， 壁厚 ４ ｍ ｍ的 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢管 ， 成分见表 １ —１ 。焊 材 选 用 Ｔ Ｉ Ｇ —Ｒ ３ １ ， 成分见表 １ — ２ 。母 材 和 焊材 的常温机械性能见表 １— ３ 。 表 １～１ １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ 化 学 成分 （ Ｗｔ ％）
图１ —１ 坡 口形 式
表 １ — ４ 焊接参数
层数 焊接 焊材及 尺寸 方法 电流 极 性 电流 电压 焊 接速度 气体 流量 （ Ａ） （ Ｖ） （ 备 注
ｃ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ） （ Ｉ ／ ａｉ ｒ ｎ ）
２ ． ５ ａ ｒ ｍ， 电极为铈钨极 ， 直径 ２ ． ０ ｍ ｍ， 氩气 纯度不低于 ９ ９ ． ９ ６ ％。
手工 电弧 焊采 用 Ｒ ３ １ ７焊条 ， 规格为 ｑ ） ３ ． ２ ｍ ｍ 和 ． ０ ｍ ｍ。 （ ３ ） 坡 口及其加工。采用 Ｖ形坡 口， 其０ 【 ＝ ６ ０ ｏ ±５ ｏ ， Ｐ＝１ ± ０ ． ５ ｍｍ， ｂ＝２± ０ ． ５ ｍ ｍ。坡 口采 用氧 乙炔 中性 焰切割 ， 然后 用角 向磨光机平整 ， 坡 口两侧各不小于 １ ５ ａｍ的范围内不得有 ｒ 油漆 、 铁锈等污物 ， 必要 时用 干净 的 白布蘸丙 酮擦洗至 干净为 止 。坡 口处的母材应无 裂纹 、 重皮 、 损伤及毛刺等缺陷。 （ 三） 焊 接 工 艺 根据 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢 的焊接特点 ， 拟定 了焊接工艺。 （ １ ） 焊接工艺参 数。焊前预热温度为 ２ ０ ０ ￣ Ｃ一３ ０ ０ ￣ Ｃ。 （ ２ ） 焊接工艺措施 。①焊前将 Ｒ ３ １ ７焊条在烘干箱 内进行 ３ ８ ０ ￣ Ｃ×３ ｈ烘干 ， 然 后装入 保温筒 内 ， 随用随取 。② 彻底 清除
１ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢 焊缝 金 相 组 织 研 究
杨 毅 （ 大连 热 电集 团 北 海 热 电厂 ． 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ３ ２
，
摘 ： １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ低合金殊光体耐热钢具有很 好的抗氧化性和热强性 ， 工作温度可高达 ６ ０ ０ ￣ Ｃ 广 泛 应 用 于制 造 蒸 汽 动 力 发 电设 备 。 由 于其 负载 压 力 大 、 介 质 温度 高 、 工作条件复杂 ， 因 此 该 管 焊 缝 的 质 量 是 一 个 关 键 的 问题 因 此本 文将 主要 就 １ ２ Ｃ １ Ｍ。 ｖ 钢 焊缝 的金 相 纽 织及 其 硬 度 进 行 研 究 。 关键词 ： １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ； 焊接 ； 金相组 织： 硬度 中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ ４ ５ ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ３— ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ １ ３ ２— ０ １
１ ｅ Ｔ Ａ Ｗ ⅡＧ—Ｒ ３ １ 皿． ５ 直流 正接 ９ ０—１ １ ０ １ ０—１ ５ ８ —１ Ｏ ２ Ｇ Ｔ Ａ Ｗ ⅡＧ— Ｒ ３ １ ． ５ 直流 正接 ９ ０一Ｉ １ ０ １ ０一Ｉ ５ ８一ｌ ０ ６～８ 氨气纯 度 ６～８ ９ ９ ９ ９ ％
，
１ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍ ｏ Ｖ焊 接 工 艺要 点 （ 一） 焊 接 特 点分 析 （ １ ） １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢 一 般 在 热 处 理 状 态 下 焊 接 ， 其 热 处 理 工 艺为 １ ０ ０ ０ ￣ Ｃ ～１ ０ ２ ０ ￣ Ｃ正 火 ＋ ７ ４ ０ ￣ Ｃ回 火 ， 焊 后 大 多 数 需 要 进 行 高 温 回火 。 （ ２ ） 在选择焊接材料 时 ， 应保证焊缝金属具有 相应 的热强 性， 焊缝金属 的成 分应力 求与母 材相 近。但 为了避 免焊缝 金 属产生较大的热裂倾 向 ， 焊缝金属 的含 碳量 和力学 性能要 比 母 材 低 一 … 。
—
（ ２ ） 试验方法 试验管材采用钨极氩弧焊进行 焊接 ， 坡 口形式如 图 １ —１ ． 焊 接 参数 见表 １ — ４ 。
（ ３ ） 为 了 防 止 出 现冷 裂 纹 和 消 除 近 缝 区硬 化 现 象 ， 应 正 确 选 定 预 热 温 度 和 焊后 回火 温 度 。 （ 二） 焊 前 准 备 （ １ ） 焊 接方 法 的选 择 。 当管 壁 厚 度 ￣６ ｍ ｒ ｎ时 ， 采 用 氩 弧焊 打 底， 手工电弧焊盖面； 当管壁厚度 ＜ ￣６ ｍ ｍ时 ， 采用全氩弧焊焊接。 （ ２ ） 焊 接 材 料 的 选 择 。氩 弧 焊 丝 采 用 Ｔ Ｉ Ｇ —Ｒ ３ １ ， 直 径
三
实 验 结 果及 分 析
（ １ ９接头 显 微 组 织
焊接部位组织主要分为焊缝 区、 熔合 区、 热影响 区和基体 四部分。焊缝组织主要 由网状铁 素体 ＋粒状 贝 氏体 组成 ， 网 状 铁索体 内部 的贝氏体晶粒度大 于 １ ０级 ， 是 由马 氏体 ＋残余
奥氏体组成 ， 而网状铁 素体 晶粒度 约为 ３级 ， 焊缝处 Ｗ（ Ｃ ） 、 ｗ （ Ｍ ｎ ） 、 ｗ （ ｓ ｉ ） 较高 ， 晶粒度 大 于 ｌ ０级 ， 晶粒 细 小 ； 热 影 响 区 的 组织 主要 由片状马 氏体 ＋珠光 体 ＋铁素体 组成 ， 热 影响 区又 可分为粗 晶区和细 晶区两部 分 ， 粗 晶 区是 由于过热 引起 的奥 氏体 晶粒严重长大 ， 冷却后形 成 的过 热组织 ， 晶粒 度一般 在 １ ２级。细晶区又可 叫作重结 晶区 ， 此部分性 能相 当好 ， 相 当 于热处理的正火 区域 ； 熔合 区位 于热影 响区 和焊缝 区之 间熔 合线附近的区域 ， 又叫半熔 化 区。化 学成 分和组 织性 能都有
二 实验 材料 及 实验 方 法 （ １ ） 试 验 材 料
试验 用母材 为外径 ２ ８ ａ ｒ ｍ， 壁厚 ４ ｍ ｍ的 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢管 ， 成分见表 １ —１ 。焊 材 选 用 Ｔ Ｉ Ｇ —Ｒ ３ １ ， 成分见表 １ — ２ 。母 材 和 焊材 的常温机械性能见表 １— ３ 。 表 １～１ １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ 化 学 成分 （ Ｗｔ ％）
图１ —１ 坡 口形 式
表 １ — ４ 焊接参数
层数 焊接 焊材及 尺寸 方法 电流 极 性 电流 电压 焊 接速度 气体 流量 （ Ａ） （ Ｖ） （ 备 注
ｃ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ） （ Ｉ ／ ａｉ ｒ ｎ ）
２ ． ５ ａ ｒ ｍ， 电极为铈钨极 ， 直径 ２ ． ０ ｍ ｍ， 氩气 纯度不低于 ９ ９ ． ９ ６ ％。
手工 电弧 焊采 用 Ｒ ３ １ ７焊条 ， 规格为 ｑ ） ３ ． ２ ｍ ｍ 和 ． ０ ｍ ｍ。 （ ３ ） 坡 口及其加工。采用 Ｖ形坡 口， 其０ 【 ＝ ６ ０ ｏ ±５ ｏ ， Ｐ＝１ ± ０ ． ５ ｍｍ， ｂ＝２± ０ ． ５ ｍ ｍ。坡 口采 用氧 乙炔 中性 焰切割 ， 然后 用角 向磨光机平整 ， 坡 口两侧各不小于 １ ５ ａｍ的范围内不得有 ｒ 油漆 、 铁锈等污物 ， 必要 时用 干净 的 白布蘸丙 酮擦洗至 干净为 止 。坡 口处的母材应无 裂纹 、 重皮 、 损伤及毛刺等缺陷。 （ 三） 焊 接 工 艺 根据 １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢 的焊接特点 ， 拟定 了焊接工艺。 （ １ ） 焊接工艺参 数。焊前预热温度为 ２ ０ ０ ￣ Ｃ一３ ０ ０ ￣ Ｃ。 （ ２ ） 焊接工艺措施 。①焊前将 Ｒ ３ １ ７焊条在烘干箱 内进行 ３ ８ ０ ￣ Ｃ×３ ｈ烘干 ， 然 后装入 保温筒 内 ， 随用随取 。② 彻底 清除
１ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢 焊缝 金 相 组 织 研 究
杨 毅 （ 大连 热 电集 团 北 海 热 电厂 ． 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ３ ２
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摘 ： １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ低合金殊光体耐热钢具有很 好的抗氧化性和热强性 ， 工作温度可高达 ６ ０ ０ ￣ Ｃ 广 泛 应 用 于制 造 蒸 汽 动 力 发 电设 备 。 由 于其 负载 压 力 大 、 介 质 温度 高 、 工作条件复杂 ， 因 此 该 管 焊 缝 的 质 量 是 一 个 关 键 的 问题 因 此本 文将 主要 就 １ ２ Ｃ １ Ｍ。 ｖ 钢 焊缝 的金 相 纽 织及 其 硬 度 进 行 研 究 。 关键词 ： １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ； 焊接 ； 金相组 织： 硬度 中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ ４ ５ ７ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ３— ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ １ ３ ２— ０ １
１ ｅ Ｔ Ａ Ｗ ⅡＧ—Ｒ ３ １ 皿． ５ 直流 正接 ９ ０—１ １ ０ １ ０—１ ５ ８ —１ Ｏ ２ Ｇ Ｔ Ａ Ｗ ⅡＧ— Ｒ ３ １ ． ５ 直流 正接 ９ ０一Ｉ １ ０ １ ０一Ｉ ５ ８一ｌ ０ ６～８ 氨气纯 度 ６～８ ９ ９ ９ ９ ％
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１ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍ ｏ Ｖ焊 接 工 艺要 点 （ 一） 焊 接 特 点分 析 （ １ ） １ ２ Ｃ ｒ ｌ Ｍｏ Ｖ钢 一 般 在 热 处 理 状 态 下 焊 接 ， 其 热 处 理 工 艺为 １ ０ ０ ０ ￣ Ｃ ～１ ０ ２ ０ ￣ Ｃ正 火 ＋ ７ ４ ０ ￣ Ｃ回 火 ， 焊 后 大 多 数 需 要 进 行 高 温 回火 。 （ ２ ） 在选择焊接材料 时 ， 应保证焊缝金属具有 相应 的热强 性， 焊缝金属 的成 分应力 求与母 材相 近。但 为了避 免焊缝 金 属产生较大的热裂倾 向 ， 焊缝金属 的含 碳量 和力学 性能要 比 母 材 低 一 … 。
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（ ２ ） 试验方法 试验管材采用钨极氩弧焊进行 焊接 ， 坡 口形式如 图 １ —１ ． 焊 接 参数 见表 １ — ４ 。
（ ３ ） 为 了 防 止 出 现冷 裂 纹 和 消 除 近 缝 区硬 化 现 象 ， 应 正 确 选 定 预 热 温 度 和 焊后 回火 温 度 。 （ 二） 焊 前 准 备 （ １ ） 焊 接方 法 的选 择 。 当管 壁 厚 度 ￣６ ｍ ｒ ｎ时 ， 采 用 氩 弧焊 打 底， 手工电弧焊盖面； 当管壁厚度 ＜ ￣６ ｍ ｍ时 ， 采用全氩弧焊焊接。 （ ２ ） 焊 接 材 料 的 选 择 。氩 弧 焊 丝 采 用 Ｔ Ｉ Ｇ —Ｒ ３ １ ， 直 径
三
实 验 结 果及 分 析
（ １ ９接头 显 微 组 织
焊接部位组织主要分为焊缝 区、 熔合 区、 热影响 区和基体 四部分。焊缝组织主要 由网状铁 素体 ＋粒状 贝 氏体 组成 ， 网 状 铁索体 内部 的贝氏体晶粒度大 于 １ ０级 ， 是 由马 氏体 ＋残余
奥氏体组成 ， 而网状铁 素体 晶粒度 约为 ３级 ， 焊缝处 Ｗ（ Ｃ ） 、 ｗ （ Ｍ ｎ ） 、 ｗ （ ｓ ｉ ） 较高 ， 晶粒度 大 于 ｌ ０级 ， 晶粒 细 小 ； 热 影 响 区 的 组织 主要 由片状马 氏体 ＋珠光 体 ＋铁素体 组成 ， 热 影响 区又 可分为粗 晶区和细 晶区两部 分 ， 粗 晶 区是 由于过热 引起 的奥 氏体 晶粒严重长大 ， 冷却后形 成 的过 热组织 ， 晶粒 度一般 在 １ ２级。细晶区又可 叫作重结 晶区 ， 此部分性 能相 当好 ， 相 当 于热处理的正火 区域 ； 熔合 区位 于热影 响区 和焊缝 区之 间熔 合线附近的区域 ， 又叫半熔 化 区。化 学成 分和组 织性 能都有
