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1、3Cr24Ni7SiN不锈钢镁罐的焊接工艺总第97期2005年第1期文章编号:16721152(2005)0l一006402山西冶金SHANXIMETALLURGYTotal97No.1,20053Cr24Ni7SiN不锈钢镁罐的焊接工艺太原食品集团牛国收稿日期:20041221摘要金属镁厂冶炼装置主要以反射火焰冶炼镁为主,长期在高温下运行,往往是材料组织和性能发生变化.故设计镁罐3Cr24Ni7SiN不锈钢封头的焊接工艺时,应充分考虑这一点,以免引起设备因局部熔化失效,造成不必要的经济损失.通过对3Cr24Ni7SiN的组织和性能的分析,制定了满足该设备安全运行要求的焊接工艺,并成功地用于实
2、际生产.关键词铗罐不锈钢焊接工艺中图分类号:TG457.1文献标识码:AWeldingTechnology3Cr24Ni7SiNStainlessSteelofMagnesiumJarTaiyuanFoodGroupRefrigeratingCompanyNIUGuoAbstractSmeltingmagnesiumwithreflectingflameismainsmeltinginstallationatmetalsmagnesiumplant.Whenwedesignweldingtechnologyof3Cr24Ni7SiNstainlesssteelheadofmagnesiumja
3、r,wemustconsiderthatmaterialorganizationandfunctionhappenchangesoftenbecausesmeltinginstallationlongtimeruninhightemperature,SOasnottocausenotnecessaryeconomicallossisduetotheequipmentmeltspartlyandlosesefficacy.Throughtheanalysisoforganizationandfunctionof3Cr24Ni7SiN,wemadeweldingtechnologythatfitt
4、uningdemandswithsafetyoftheequipmentandusedinproductionsuccessfully.KeyWordsmagnesiumjar,stainlesssteel,weldingtechnology目前,国内金属镁的生产,罐体普遍采用3Cr24Ni7SiN这种奥氏体耐热钢,这种钢n1有较好的综合机械性能,适用于制造在950oC一1100oC使用的,要求强度较高的各种耐热钢构件,但是,有关资料表明,日本等先进国家镁罐使用寿命可达半年,而我国厂家生产的镁罐寿命一般为两三个月,因此,分析研究其焊接工艺,探讨提高使用寿命的因素,成为生产厂家和焊接工作者的心愿
5、.13Cr24Ni7SiN不锈钢的性能分析1.1化学成分与力学性能根据资料知,3Cr24Ni7SiN不锈钢中(C)0.3%一0.4%,a(Mn)2.0%,to(Si)1.3%2.0%,9(Cr)23%26%,to(Ni)7.0%8.5%.m(N)0.2%0.3%.力学性能:20时,s=336.7MPa.709.2MPa.=36.4%.=30.6%.500oC时,Os=270.4MPa,430.7MPa,=25.9%,=40.2%.金相组织为奥氏体+8一铁素体,随着温度的升高,8一铁素体数量增多,使其从单一组织转变为双向组织.1.2焊接性能分析根据国际焊接学会推荐的含碳当量计算公式计算3Cr24
6、Ni7SiN不锈钢(C)eq=1.614%,焊接性能一般,具有一定的热裂倾向,单项奥氏体钢热裂的基本原因是:钢的热导率小,线胀系数大,在焊接局部加热和冷却时易形成较大拉应力;易促使产生凝固裂纹;(骀金组成复杂,其中si促使产生相,增大热裂倾向,在铁素体较高时,可能出现475oC脆性相等,降低耐蚀性或热耐性.而具有双向组织的奥氏体钢比单相奥氏体钢防止热裂的能力好,这是因为影响热裂倾向的关键决定于凝固模式的铬镍当量第一作者简介:牛国,男,1974年生,1996年毕业于太原理工大学材料科学系,现工作于太原食品集团制冷公司,从事制冷机械安装,施工,助理工程师.邮编:030031.山西冶金?65?比,而
7、并非室温相数量,3Cr24Ni7SiN不锈钢铬镍当量比在1.62.3间,一般不轻易热裂.但当3Cr24Ni7SiN不锈钢在高温下,其组织中8一铁素体数目增多,使之由原来的单项奥氏体组织转变为双相组织时,一or转变速度大大超过由or转变速度,相脆化作用在焊接过程中便显现出来,使焊缝脆化.所以,焊接该钢时,防止热裂纹及提高韧性是主要问题.2焊接材料的选用焊接材料的选用首先应决定于具体的焊接方法,而一般采用的=30mm35mm不锈钢板,常采用手弧焊,在选用焊接材料时应考虑熔敷金属与3Cr24Ni7SiN不锈钢(高温下)母材相匹配原则,技术条件及焊接性要求,故选用A302焊接材料E12313160.3
8、焊接工艺参数的确定焊缝坡口为单边V形,坡口角度3O.45.,坡口间隙03mm,钝边05mm,焊接层数5层,焊接电流180A220A,焊接速度80mm/min200mm/rain,焊接丝直径3.2mm,焊后进行短时固熔处理.4焊接工艺评定与焊接检验焊接工艺参数确定后试样经焊接工艺评定中心评定为合格,试样焊后经质量检验处100%射线探伤检验,焊缝质量评定为级,该焊接工艺完全符合生产要求.5结语(1)在焊接镁罐3Cr24Ni7SiN不锈钢封头时,焊接工艺处理要得当,否则易产生裂纹失效.(2)通过对3Cr24Ni7SiN不锈钢焊接工艺评定,制定的焊接工艺应用与生产,是完全可行的.但实际生产中用A402
9、,有待于进一步研究.(3)为确保焊接质量,焊后应作100%射线探伤,焊缝探伤质量为级,方为合格.参考文献1合金钢钢种手册(第4册).北京:机械工,出版社.1981.8192止0L.-L.-L.-L.-L.-L.-L-L.-L止l止.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.-L.jt-Ljt-L.-L.jt.-L.-L.-Ljt.-L.-L中国山西金属及冶金工业展览会2005中国山西大型特种钢不锈钢工业展2005中国山西矿业技术与设备展2005中国山西压铸,铸造,锻压,工业炉展2005中国山西机床焊接展时间:5月26日28日地点:中国煤炭博物馆指导单位:中国钢铁工业协会中国有色金属
10、工业协会中国金属学会中国有色金属学会支持单位:山西省发展与改革委员会山西省经济委员会山西省科学技术协会2005中国山西大型铝镁硅工业展2005中国山西热处理暨工业炉展2005中国山西粉末冶金工业展主办单位:山西省冶金工业行业管理办公室山西省金属学会山西省有色金属学会承办单位:太原超思展览服务有限公司地址:太原市迎泽大街千峰商务大厦610室邮编:030024组委会办公室电话:0351618742361827184063624传真:0351619O831联系人:杨先生王先生本届展会以着力打造新型冶金工业基地为主题,共设室内标准展位200个.整个展会将是一个集新技术新产品推广及销售,信息交流,企业形象宣传为一体的最佳商业平台和服务平台.热忱欢迎国内外广大业界人士及有识之士积极参与,我们将以专业化,优质化的服务期待您的到来!