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20G高壓鍋爐管的焊接工藝認(rèn)可試驗(yàn)
16Mn無(wú)縫鋼管攪拌摩擦焊焊接接頭具有無(wú)氣孔，晶粒細(xì)小，疲勞性能、拉伸性能和彎曲性能良好，焊接時(shí)無(wú)塵煙、無(wú)飛濺，節(jié)能，無(wú)需焊絲和保護(hù)氣體，焊后殘余應(yīng)力和變形小等優(yōu)點(diǎn)，是一種適用性很好的焊接方法。銅鉻合金由于具有較高的強(qiáng)度、硬度，良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性及耐腐蝕性，是制備電阻焊電極、金屬模具、大型高速渦輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)條、電動(dòng)工具轉(zhuǎn)向器等的優(yōu)選材料。在發(fā)電機(jī)導(dǎo)條、電動(dòng)工具轉(zhuǎn)向器的加工制造過(guò)程中需要對(duì)銅鉻合金進(jìn)行焊接，目前，主要用熔焊、壓力焊和釬焊等方法。由于銅本身物化性能以及雜質(zhì)元素的影響，其接頭容易出現(xiàn)氣孔，強(qiáng)度、耐蝕性下降以及焊接變形大等問(wèn)題。目前關(guān)于銅鉻合金攪拌摩擦焊焊接接頭組織和性能研究的報(bào)道并不多，為此，作者分別對(duì)固溶態(tài)和時(shí)效態(tài)銅鉻合金的攪拌摩擦焊焊接接頭顯組織、硬度和電導(dǎo)率進(jìn)行對(duì)比研究，為攪拌摩擦焊接用于鉻合金提供試驗(yàn)依據(jù)。
16Mn無(wú)縫鋼管固溶態(tài)銅鉻合金焊接接頭基體的晶粒較粗大，焊核區(qū)為細(xì)小的等軸晶，熱機(jī)影響區(qū)晶粒尺寸略大于焊核區(qū)，并有一定的流向性，熱影響區(qū)晶粒與基體的相差不大;焊核區(qū)的硬度 為78HB，距離焊縫中心越遠(yuǎn)硬度越低，直至達(dá)基體硬度。
16Mn無(wú)縫鋼管時(shí)效態(tài)銅鉻合金接頭基體組織為大小不均的等軸晶，焊核區(qū)晶粒細(xì)化，分布不均勻;熱機(jī)影響區(qū)晶粒被拉長(zhǎng)，具有一定的流向性;熱影響區(qū)晶粒較基體的略有長(zhǎng)大;焊核區(qū)的硬度 ，為113HB，距離焊縫中心越遠(yuǎn)硬度越低，熱影響區(qū)硬度 ，為91HB，之后回升到基體硬度。
固溶態(tài)銅鉻合金接頭焊核區(qū)的電導(dǎo)率 ，為73.3%IACS，距離焊縫中心越遠(yuǎn)電導(dǎo)率越小;時(shí)效態(tài)合金焊接接頭電導(dǎo)率由基體到焊縫區(qū)逐漸減小，焊核區(qū) ，為78.1%IACS。
20G高壓鍋爐管鋼材的正火：正火是將高壓鍋爐管加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。
它能過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格， 20G高壓鍋爐管經(jīng)過(guò)正火處理可以提高鍋爐管的綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。高壓鍋爐管正火溫度是是930℃。
20G高壓鍋爐管熱處理工藝的改進(jìn)
隨著淬火溫度的升高，淬火硬度也有所提高，低于1200℃淬火時(shí)，回火時(shí)2次硬化現(xiàn)象不明顯。若高于此溫度淬火，碳化物溶解較多，奧氏體合金度增加，從而強(qiáng)化了馬氏體，回火時(shí)由馬氏體中析出較多的彌散碳化物，2次硬化才顯示出來(lái)。
提高回火溫度，以防止在模具使用過(guò)程中發(fā)生馬氏體向屈氏體轉(zhuǎn)變，以減小組織應(yīng)力。由傳統(tǒng)工藝1次回火，改為3次回火，以使淬火后，材料中低硬度的殘余奧氏體較充分地轉(zhuǎn)變?yōu)楦哂捕鹊?次馬氏體，提高模具力學(xué)性能。 改進(jìn)后的熱處理工藝為：：550℃裝爐(箱式電阻爐加熱，加熱時(shí)模腔用“生鐵屑+滲碳劑”保護(hù)，以防止模腔脫碳)，保溫40min;再升溫至1150℃，保溫120min，然后出爐油冷至室溫。 回火3次，每次加熱溫度為660℃，保溫90min(采用井式回火爐加熱)。用該熱處理工藝處理的模具使用壽命可達(dá)4500次，降低了模具費(fèi)用，提高了生產(chǎn)效率。
