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16Mn合金管与27SiMn合金管抗拉强度对比

Ceq=C Mn/6 Si/24 Ni/15 Cr/5 Mo/4 Cu/13 P/2(%)

通过计算可知,27SiMn钢的碳当量在0.58%~0.82%之间。碳当量如此之高,表明母材有相当大的淬硬性,如无特殊控制措施,则焊接裂纹很难避免;加之端盖(厚60mm)、床体(厚26mm)壁厚匀较厚,拘束度较大,易出现较大的拘束应力,这同样会造成焊接热影响区容易产生硬脆的高碳马氏体,发生脆化现象。

2 焊接工艺的确定

(1)针对27SiMn钢淬硬倾向很大的特点,我们采取小线能量施焊,同时采取预热、缓冷和后热措施。因为采用小线能量减少了高温停留时间,避免了奥氏体晶粒的过热,增加了奥氏体成分的不均匀性,从而降低了奥氏体的稳定性,并通过预热和缓冷来降低冷却速度,避免了马氏体的形成,以降低焊接热影响区的淬硬性。考虑现场的实际情况,将预热温度定为250~330℃。

(2)接头尺寸及焊接参数分别见图1和表2(使用直径4mm的E5015焊条、电源直流反接)。

图1 接头与坡口尺寸

表2 焊接参数