耐磨钢板堆焊层的力学性能试验结果及分析

对经过无损探伤合格的堆焊层进行力学性能测试，结果如表3.3所示。可见，对采用三组焊接工艺进行堆焊所获得的堆焊层而言，其拉伸试样的抗拉强度都大于510MPa;满足加氢反应器的堆焊层的抗拉强度的要求。采用第一组和第二组焊接工艺所得的断裂伸长率满足加氢反应器的断裂伸长率的要求6)22%，而采用第三组焊接工艺所得的堆焊层试样的断裂伸长率小于加氢反应器的断裂伸长率的要求，所以不合格。经过侧弯试验，采用第一组和第二组焊接工艺所得的堆焊层没有断裂和裂纹产生，而采用第三组焊接工艺焊接所得的堆焊层外层有微小裂纹产生。采用三组焊接工艺参数所得的堆焊层进行剪切试验后，都满足加氢反应器的性能要求。

力学性能试验结果及分析

综合以上的结果和分析，考虑堆焊层获得良好的综合的力学性能及提高生产率，确定第二组焊接工艺参数为最佳堆焊工艺参数。产生以上的试验结果是因为焊接工艺参数对焊接过程和堆焊层的性能的影响造成的。现将主要工艺参数对焊接工艺性的影响分析如下:

(1)焊接电流和焊接速度对稀释率和焊道成形的影响对于过渡层堆焊，当焊带、焊剂及母材的成分和性能一定时，稀释率的大小决定着堆焊金属的成分，进而影响组织性能。对于稀释率影响最大的是焊接电流与焊接速度，事实上，母材稀释率取决于母材熔深大小与焊道厚薄两个因素。焊接电流增大时，开始熔深增大，稀释率高，但同时也使焊带的熔化速度提高，焊道变厚。在一定的焊接速度范围内，母材熔化占主导地位时，电流的增加又使稀释率降低。因此，合理控制稀释率须将焊接电流和堆焊速度合理匹配。另外，焊接电流和堆焊速度对焊道表面成型也有直接影响。当电流小、速度高时，渣池不稳，飞溅大，咬边严重;反之，电流过大、堆焊速度过低时，焊道厚度增加，表面波纹紊乱，焊道边缘不齐，焊道之间搭接困难。公司主要产品：双金属耐磨复合钢板

(2)电压对焊接工艺性的影响焊接电压对电渣堆焊过程稳定性比对电弧堆焊过程稳定性影响大。对于电渣堆焊工艺，当焊接电压较低时，未熔化的焊带直接插入熔池造成短路，当电压较小时，熔池不稳定，飞溅也增大。

(3)焊剂厚度对焊接工艺性的影响焊剂厚度对电渣焊过程有明显的影响:焊剂过薄时，熔池保护性差，脱渣困难;若焊剂过厚，未熔化渣剂过大，造成浪费。

(4)焊道间搭边量对焊接性的影响搭边量过大造成搭接区凸起，搭边量过小，不仅会造成搭接区凹下，还有可能造成搭接区的夹渣和熔合不良。

(5)预热温度和焊后热处理的影响预热是防止低合金耐热钢焊接接头冷裂纹和再热裂纹的有效措施之一。预热温度主要依据钢的碳当量、接头的约束度和焊缝金属的氢含量来决定。对于低合金耐热钢，预热温度必非愈高愈好，如果钢中Cr含量大于2%的铬铝钢为防止氢致裂纹产生，规定较高的预热温度是必要的，但不能高于马氏体转变结束点Mf的温度，否则当焊件作最终焊后热处理时，会使奥氏体不发生转变，除非对焊件的冷却过程加以严格控制，这部分奥氏体就可能转变为马氏体组织，而失去焊后热处理对马氏体组织的回火作用。.225Cr1Mo钢的碳当量很高，根据其碳当量和焊接质量的要求，其预热温度确定为200℃。

对于低合金耐热钢来说，焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力，而且更重要的是改善金属组织，提高接头的综合力不性能，包括降低焊缝及热影响区的硬度，提高堆焊层的高温蠕变强度和组织稳定性等。因此在拟定耐热钢的焊后热处理规范时应综合考虑冶金和工艺特点等因素，经试验确定2.25Cr1Mo钢堆焊层的焊后热处理的温度为690℃，保温26小时。