客服热线:0311-80800770
管理商铺 发布产品 发布求购 寻找商机
TOP
锰含量对16MnDR焊接接头低温韧性的影响
[ 编辑:admin | 时间:2016-07-09 17:49:53 | 浏览:1528次 | 来源: | 作者: ]
摘 要:本文通过化学分析检测不同焊材的熔敷金属中锰含量,再采用这些不同的焊材焊接,对比焊接接头的机械性能试验,验证了在相同焊接工艺下随着焊材中锰含量的增加,焊接接头的低温冲击韧性也会提高。 

随着《固定式压力容器安全技术监督规程》的实施,对公司16MnDR产品焊缝的低温冲击韧性提出了更高的要求。原标准要求:-40℃,平均冲击功20J;每组试样中只允许一件试样可低于20J,但不低于14J。而《固定式压力容器安全技术监督规程》要求:-40℃,平均冲击功24J;每组试样中只允许一件试样可低于24J,但不低于17J。查看公司前几年的16MnDR产品试板机械性能结果,按照《固定式压力容器安全技术监督规程》要求有部分试板低温冲击韧性偏低。为改进焊接接头的低温冲击韧性,需重新选择焊材。 

1 焊材熔敷金属的化学分析 

根据各家焊材生产商推荐,选择了4种不同的焊材匹配方案。按照焊材复验技术条件对焊材的熔敷金属进行化学分析,结果见表1。

newmaker.com

2 机械性能试验 

用同一炉批号母材加工成4付试板, 确保试板的坡口、装配间隙的一致性, 再采用这四种不同的焊材施焊试板(施焊工艺完全相同)。焊后经射线检测合格,按JB4708的要求对4付试板的焊缝和热影响区取样(10mm×10mm×55mm)进行-40℃低温冲击试验,试验结果如表2所示。

newmaker.com

3 微观金相 

焊缝的主要组织为先共析铁素体、侧板条铁素体、针状铁素体。随着Mn 含量的变化,这3种组织所占的比例也发生变化,如附图所示。可以看出,随着Mn含量的增加,先共析铁素体的数量明显减少,针状铁素体的数量显著增加而且也变得更细,侧板条铁素体的数量稍有下降。

newmaker.com

4 结果分析 

试验结果表明,随着焊缝中Mn含量的增加,增加了针状铁素体的数量并细化了焊缝中的针状铁素体,焊接接头的低温冲击韧性也随之增大。 

5 焊材的选择 

根据以上结果,要提高焊缝的低冲击韧性,需调整原有16MnDR产品焊材:方案一,增加焊丝中的含Mn;方案二,增加焊剂中的含Mn。通过试验发现,方案二改善了焊缝的低温冲击韧性,但效果并不显著。经分析,焊剂中Mn以MnO的形式存在,向焊缝金属过渡有限。原来,16MnDR产品采用的是H10Mn2焊丝,H10Mn2焊丝的化学成份如表3所示。

newmaker.com

焊接过程中Mn元素会烧损,焊缝中Mn含量较焊丝低很多。经试验,Mn含量在偏下限时,焊缝的低温冲击韧性不达到标准要求。而Mn含量在偏上限时,焊缝的低温冲击韧性值较高, 较标准要求高很多。但是,因原材料的原因,不能保证每一批焊材中Mn含量较高。为保证焊缝质量,选择了加Mn焊丝。 

6 结束语 

焊材更改后,已经焊接了几十台16MnDR产品,产品焊接试板的机械性能稳定,虽然标准要求提高了,也完全能够满足标准要求。
】 【打印】【繁体】 【投稿】 【关闭】【评论】 【返回顶部