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1.前言
S355J2-Z35钢主要用于巨型水轮发电机组,具有优良的拉伸性能和低温冲击韧性,综合性能良好。为了掌握该钢种的基本焊接性,合理制定焊接工艺,对其焊接冷裂纹敏感性、焊接工艺等内容进行了试验研究。现将试验结果汇总总结如下:
2.S355J2-Z35钢板化学成分、力学性能及金相组织
试验用S355J2-Z35钢板厚度为350mm,检验过程按ENl0025-2执行,钢板化学成分分析结果见表2-1;供货状态和板拉伸性能试验结果分别见表2 2冲击韧性试验结果分别见表2-3;母材供货状态金相见图2V1。
由上述试验结果可见,350mm厚S355J2-Z35钢板在供货状态下不同部位成分均匀,组织致密,偏析轻微,碳当量Ceq最大为0.41。各项性能及指标均满足大型水电机组抗撕裂钢板用钢要求。
3.S35532-Z35钢板抗冷裂敏感性
S355J2-Z35钢板主要用于水电机组座环结构,板厚及结构拘束度均较大,且焊接时多采用多层多道焊,易于产生氢的积累及聚集,焊接工艺选择不当,易产生冷裂纹。本试验采用斜Y坡口焊接裂纹试验方法对S355J2-Z35钢板焊接热影响区冷裂敏感性进行评定研究,为制定焊接工艺提供依据。
斜Y坡口焊接裂纹试验,主要用于考核焊接热影响区的根部裂纹情况,试验按照GB4675.1规定执行。试板厚度50mm,取自350mm S35532-Z35钢板的1/2厚度处。焊材采用镀铜实心焊丝AWSA5.18 ER70S-6,Φ1.2mm,保护气体为80%Ar+20%CO2富氩混合气体,试件焊后放置48小时,进行表面、断面裂纹检查,试验结果见表3-1可见,室温不预热条件下焊接,$355J2 Z35钢板小铁研试件的表面裂紋率、断面裂纹率均为零。
4.S355J2235钢焊接工艺评定
在前期实验基础上,参照ASME IX要求,进行焊接工艺评定试验。S355J2235钢板对接接头试板尺寸后280mm,平焊位置焊接,焊丝ER70S-6,Φ1.2mm,保护气体为80%Ar+20%C0,富氩混合气体。焊后进行600±15℃ x10h焊后热处理。接头拉伸、弯曲及低温冲击试验结果如表4 1、表4 2所示,图3、图4为焊接接头组织形貌。
(焊缝金相组织为先共析铁素体+针状铁素体+魏氏组织铁素体+少量珠光体;热影响区组织为粒状贝氏体+少量珠光体)
由上述试验结果可见,280mm厚S355J2235钢富氩气体保护焊焊接工艺评定接头力学性能满足要求,按美国ASME标准评定合格。根据ASME IX焊接机钎焊评定标准规定,该焊接工艺评定结果可用于厚度≤372mm的S355J2235钢板的焊接。
S355J2-Z35钢主要用于巨型水轮发电机组,具有优良的拉伸性能和低温冲击韧性,综合性能良好。为了掌握该钢种的基本焊接性,合理制定焊接工艺,对其焊接冷裂纹敏感性、焊接工艺等内容进行了试验研究。现将试验结果汇总总结如下:
2.S355J2-Z35钢板化学成分、力学性能及金相组织
试验用S355J2-Z35钢板厚度为350mm,检验过程按ENl0025-2执行,钢板化学成分分析结果见表2-1;供货状态和板拉伸性能试验结果分别见表2 2冲击韧性试验结果分别见表2-3;母材供货状态金相见图2V1。
由上述试验结果可见,350mm厚S355J2-Z35钢板在供货状态下不同部位成分均匀,组织致密,偏析轻微,碳当量Ceq最大为0.41。各项性能及指标均满足大型水电机组抗撕裂钢板用钢要求。
3.S35532-Z35钢板抗冷裂敏感性
S355J2-Z35钢板主要用于水电机组座环结构,板厚及结构拘束度均较大,且焊接时多采用多层多道焊,易于产生氢的积累及聚集,焊接工艺选择不当,易产生冷裂纹。本试验采用斜Y坡口焊接裂纹试验方法对S355J2-Z35钢板焊接热影响区冷裂敏感性进行评定研究,为制定焊接工艺提供依据。
斜Y坡口焊接裂纹试验,主要用于考核焊接热影响区的根部裂纹情况,试验按照GB4675.1规定执行。试板厚度50mm,取自350mm S35532-Z35钢板的1/2厚度处。焊材采用镀铜实心焊丝AWSA5.18 ER70S-6,Φ1.2mm,保护气体为80%Ar+20%CO2富氩混合气体,试件焊后放置48小时,进行表面、断面裂纹检查,试验结果见表3-1可见,室温不预热条件下焊接,$355J2 Z35钢板小铁研试件的表面裂紋率、断面裂纹率均为零。
4.S355J2235钢焊接工艺评定
在前期实验基础上,参照ASME IX要求,进行焊接工艺评定试验。S355J2235钢板对接接头试板尺寸后280mm,平焊位置焊接,焊丝ER70S-6,Φ1.2mm,保护气体为80%Ar+20%C0,富氩混合气体。焊后进行600±15℃ x10h焊后热处理。接头拉伸、弯曲及低温冲击试验结果如表4 1、表4 2所示,图3、图4为焊接接头组织形貌。
(焊缝金相组织为先共析铁素体+针状铁素体+魏氏组织铁素体+少量珠光体;热影响区组织为粒状贝氏体+少量珠光体)
由上述试验结果可见,280mm厚S355J2235钢富氩气体保护焊焊接工艺评定接头力学性能满足要求,按美国ASME标准评定合格。根据ASME IX焊接机钎焊评定标准规定,该焊接工艺评定结果可用于厚度≤372mm的S355J2235钢板的焊接。