50 试述1Cr5Mo耐热钢的气焊工艺。

qijuanzhu

50  试述1Cr5Mo耐热钢的气焊工艺。
$ e2 j! I+ B0 w1 Y1 {8 d6 U# X管壁较薄的1Cr5Mo钢管可采用气焊。
气焊用焊丝有不锈钢H1Cr24Ni3、H1Cr24Ni20或耐热钢H1Cr5Mo。
% V2 @3 g$ C/ V7 o6 D/ J1 N施焊时，可先用气焊火焰将焊口处预热到200℃以上，预热时注意不要用火焰直接加热坡口，以防止钝边处过热而发生氧化或淬火硬化，以及防止可能引起的气孔和裂纹，火焰加热的位置应是离开坡口约1/2的管径处，加热时应不断地摆动火焰，以防止局部过热和加热不均匀。
焊接时如采用H1Cr5Mo焊丝，焊后应进行热处理。热处理温度为750±10℃，保温1～1.5h。热处理加热宽度范围为坡口面两侧加热长度至少各等于管子直径，保温后缓冷到450～℃以后，在静至空气中自然冷却。如采用H1Cr24Ni13H1Cr24BNi200O焊丝，焊后可不进行热处理。
+ a* [( P% p0 w' B51  试述铸铁的焊接性。
' I' H; q& S6 I含碳量大于2%的铁碳合金称为铸铁。铸铁中除了含有Fe和C以外，还含有Si、Mn、P、S等元素，某些特殊用途的合金铸铁中，还分别含有Cu、Mg、Ni、Mo、Al等元素。
当铸铁中的碳以片状石墨的形式分布，并断面呈暗灰色时称为灰铸铁。灰铸铁具有良好的耐磨、吸振及切削加工性，应用最广。铸铁中的碳如果以球状石墨的形式分布时称为球墨铸铁。球墨铸铁有较高的强度和一定的塑性，可部分代替碳钢使用。铸铁中的碳如果以渗碳体（Fe3C）的形式存在，并断面呈银白色时称为白口铸铁。白口铸铁性硬而脆，难加工，很少直接应用。将白口铸铁加热至930℃后缓慢冷却，经较长时间的退火处理，Fe3C就分解为团絮状的石墨称为可锻铸铁。可锻铸铁有较高的强度和塑性，但并不能锻造。铸铁中的碳如果处于球状和片状之间的蠕虫状时称为蠕墨铸铁。蠕墨铸铁具有既接近球墨铸铁的强度、刚度、一定的韧性和良好的耐磨性，又具有与灰铸铁近似的铸造性能和良好的导热性，它是一种新型的铸铁材料。
7 X; h; u  X" O! F! J6 I铸铁是一种焊接性较差的材料，如果焊接材料和工艺措施选用不当，焊缝和热影响区会产生白口淬硬和裂纹三种严重的缺陷。20  试述低碳调质钢的焊接性。
碳的质量分数不超过0.21%，加入适量的合金元素Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Cu，经过奥氏体化-淬火-回火热处理的钢称为低碳调质钢，常用牌号有WCF60、62、HQ70A、B、15MnMoVN、15MnMoVNRE和14MnMoNbB等，其化学成分见表13。
& X; u/ J8 L2 k& Q( c表13  低碳调质钢的化学成分（质量分数）  （%）
. ]1 l/ z2 ~3 N& D- V; @) L1 J钢    号        C        Si        Mn        Cr
& T2 }0 a2 C, P* ?% BWCF60、62
HQ70A
8 \: ]+ l1 G8 L  q, PHQ70B
15MnMoVN
15MnMoVNRE
/ v/ s4 t7 t7 c3 ~& H) Q9 i14MnMoNbB        ＜0.09
0.09～0.12
0.11～0.18
0.12～0.20
9 z1 {1 d) L1 s6 j≤0.18
0.12～0.18        0.15～0.35
& H* Z3 I6 \* ~% ?# T) a0 p! T: y0.15～0.40
0.15～0.40
0.20～0.50
0.20～0.60
0.15～0.35        1.10～1.50
% g/ g7 K8 y8 u/ ^! A# R( ^7 q0.60～1.20
0.80～1.20
8 P$ D& V) q$ h1.30～1.70
1.20～1.70
1.30～1.80        ≤0.30
0.30～0.60
0.40～0.80
# @3 F; y8 u2 V* P; y. \* u: l—
—
3 h5 A5 M5 L8 I% [) f( o% J—
钢    号        Ni        Mo        Cu        其    它
% l% ?# h' _* r( AWCF60、62
! Y3 K2 N4 M: Q9 r( Z0 THQ70A
% p5 H: A, U& B/ C% ]" G; q9 E
/ m; n" ^4 h0 e5 d  KHQ70B

* R9 _& E; e) B/ Y15MnMoVN

15MnMoVNRE

14MnMoNbB        ≤0.50
0.30～1.0

0.70～1.20

0 Y8 j8 C+ M+ W  ]—

. Y9 g* B. y; I& m; b—
" a4 u- R( I3 x4 l
—        ≤0.30
0.20～0.40
) G- V2 R" e! X* u; B
0.20～0.40

0.40～0.60
. |' W6 t# ]. t
$ W& x! P: Q" ^* O+ z# g! a; a1 D( ~0.35～0.60

! p! [4 Y/ A* i& m  ^& Q0 E0.45～0.70        —
9 }1 U3 f1 x  x) `2 ^' z" C0.15～0.50
" m+ A4 P: s1 R5 z! B
0.15～0.50

5 l0 e9 v' w( d9 A+ Q—

—

3 Z. `9 I- j8 {6 H: r* i≤0.40
        V0.02～0.06
" u$ {3 v2 P: D6 K% x, J2 DV+Nb≤0.10
B0.0005～0.003
V+Nb0.05～0.10
% \' ~: {( j* LB≤0.003
V0.10～0.20
N0.01～0.02
! u5 _* u, V2 hN0.02～0.03(加入)
4 R7 I9 l9 v# RRE0.10～0.20(加入)
, i. f0 i* G- W& ]* f8 VNb0.02～0.07
  n' I1 f& F8 WB0.0005～0.003
* _- {+ o, W5 t7 e+ g5 r/ G低碳调质钢具有高的屈服点（490～980MPa）、良好的塑性、韧性、耐磨及耐腐蚀性。
低碳调质钢由于含碳量不高，虽含有一定量的合金元素，但焊接性较好，主要特点是：在焊接热影响区，特别是焊接热影响区的粗晶区有一定的冷裂倾向并有韧性下降的现象；在焊接热影响区受热时未完全奥氏体化的区域，以及受热时其最高温度低于Ac1、高于钢调质处理时的回火温度的那个区域有软化或脆化的倾向。
" ]/ M4 a" c% w+ P& B9 V4 S21  试述低碳调质钢的焊接工艺。
常用的各种熔焊方法，都可以适用于焊接低碳调质钢。其焊接工艺如下：
- r1 C* q: V- h# |  t⑴焊前预热  当板厚较小或接头拘束度也较小时，焊前可不进行预热，如15MnMoVN、14MnMoNbB钢。当板厚小于13mm时，通常采用不预热施焊。随着板厚的增加，为了防止产生冷裂纹，必须进行预热，但是必须严格控制预热温度，因为过高的预热温度会使热影响区的冷却速度过于缓慢，使热影响区强度下降，韧性变坏。
; f! S% v; U, g. O4 x6 b' o几种低碳调质钢的最低预热温度，见表14。允许的最高预热温度与表中最低值相比，不得大于65℃。若有可能，可采用低温预热加后热或不预热，只采用后热的方法来防止低碳调质钢产生冷裂纹，可以减轻或消除过高的预热温度对热影响区韧性的损害。
表14  低碳调质钢的最低预热温度     （℃）
焊件厚度 （mm）        15MnMoVN        14MnMoNbB
* a0 V* X% e" s7 A' |＜13
13～16
16～19
& A. x9 K+ Y( T' Y6 ~% W8 z( ^19～22
22～25
' |/ E& o% g. B, C, H/ b1 N25～35        不预热
( }3 d% A$ r- w5 h" f8 Y9 d9 L50～100
100～150
9 P' w' o& R6 O! N$ A: ?# s100～150
" Q0 Q% |7 O3 T; Y' d3 t150～200
150～200        不预热
: Z/ U8 o/ q* \100～150
150～200
150～200
200～250
200～250
⑵焊接材料  为防止产生冷裂纹，因此必须严格控制焊接材料中的含氢量，要求所使用的焊条必须是低氢型或超低氢型的，焊前应严格按规定进行烘干、贮存。用于CO2气体保护焊的CO2气体应符合GB6052—85中规定的Ⅰ级气体或Ⅱ级1类气体的要求。
焊接低碳调质钢推荐用的焊接材料，见表15。
表15  焊接低碳调质钢推荐用的焊接材料
6 z! @& t2 E* }5 H  g1 u0 M钢     号        手弧焊
; f7 G8 P. T$ p, u焊  条        熔化极气体保护焊
9 }) e& {- B# R, A                焊     丝        保护气体（体积分数）（%）
HQ70A
8 l. K5 ~0 {8 j0 qHQ70B
2 I% T& \* X& X( e% g- ]- C, c
15MnMoVN
4 Q& t" ^" P: E) z) o' ]& v15MnMoVNRE        E7015        H08Mn2Ni2Mo        CO2
或
Ar+CO220
' J' q/ C7 k/ C% q/ G或
. E8 _: k! J# }' x( S4 U1 UAr+O21～2
! v  O& V$ u5 t15MnMoVNRE（QJ-70）
6 J; ^( Y% M# i  v0 E" _7 f. I14MnMoNbB        E7515
. e5 S$ Z& n+ k1 kE8515        H08Mn2Ni2Mo        Ar+CO220
Ar+O21～2
⑶焊接技术  为避免过度损伤热影响区的韧性，应避免使用过大的线能量，因此，不推荐使用大直径的焊条或焊丝。只要可能，应采用多层小焊道焊缝，最好采用窄焊道，而不采用横向摆动的运条技术。
* {1 P' [$ z2 N2 F⑷焊后热处理  大多数低碳调质钢的焊接构件都是在焊态下使用，只有在下述条件下才进行焊后热处理。
1）焊后或冷加工后的韧性过低。
  Y( n% H  Q* o0 G2）焊后需进行高精度加工，要求保证结构尺寸的稳定性。
$ Q* R- Q7 ?( R5 C4 A3）焊接结构承受应力腐蚀。
  O( w, x' ]# o" m* g焊后热处理的温度必须低于母材调质处理的回火温度。
22  试述中碳调质钢的焊接性。
碳的质量分数量较高（含碳量0.25%～0.5%），并加入适量的合金元素（Mn 、Si、Cr、Ni、B、Mo、W、V、Ti等）以保证钢的淬透性，再通过调质处理以获得综合性能较好的高强钢称为中碳调质钢，常用牌号有30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、40CrMnSiMoVA、35CrMoA、35CrMoVA、34CrNi13MoA、40CrNiMoA等。
" k: _$ g3 N+ @4 @7 r3 t" o中碳调质钢的屈服点可达到880～1176MPa，但焊接性较差，主要表现在：
⑴焊接热影响区的脆化和软化  首先，由于中碳调质钢的含碳量高、合金元素多，钢的淬硬倾向大，在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体，导致严重脆化。其次，热影响区被加热到超过调质处理时回火温度的区域，将出现强度、硬度低于母材的软化区。
$ f3 v5 J9 x0 F" S7 h, i⑵裂纹倾向严重  中碳调质钢的淬硬倾向大，热影响区产生的马氏体组织，增大了焊接接头的冷裂倾向。
此外，中碳调质钢的碳及合金元素含量高，熔池的结晶温度区间大，偏析严重，因而具有较大的热裂纹敏感性。