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電站閥閥體在钴基合金堆焊中産生裂紋的原因呢?

发布日期:2019-04-20 内容来源于:/

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冷焊機電站閥門的工況條件通常是540℃的高溫水蒸汽,因此閥門主體材質選用25或12CrMoV,閥體密封面堆焊材料選用钴基合金D802(STI6)焊條。D802對應GB984標准中的型號EDCoCrA,相當于AWS中ERCoCrA。D802材料可在高溫高壓下連續啓閉工作,具有優良的耐磨性、抗沖擊性、抗氧化性、耐腐蝕性及抗氣蝕性。

冷焊機AWS标准中的ERCoCrA焊丝和填充丝熔敷的焊缝金属特点是分布在钴铬钨固溶体基体中由约13的铬碳化物共晶体网络组成的亚共晶体组织。其结果是使材料具有抗低应力磨损性能与抵抗某种程序冲击所必要的韧性的完美结合。钴合金具有良好的抗金属一金属间磨损的性能,特别是在高载荷状态下的抗擦伤性能。基体中高的合金元素含量能提供极佳的抗腐蚀性和抗氧化性。钴基合金不发生同素异形转变,钴基合金的熔敷金属处于热态(650℃以下)时,其硬度降低并不明显,只有当温度升高到650℃以上时,硬度才明显下降,当温度恢复到热态以下时,其硬度又回复到接近原始的硬度。也就是当母材进行焊后热处理时,密封面的性能不会损失。

電站閥門是在閥體中間孔部位用電焊的方法堆焊钴基合金加工成閥座密封面,由于密封面處在閥體中間孔較深的位置,在堆焊時易産生夾渣和裂紋等缺陷。根據需要采用加工試件方法進行深孔堆焊D802工藝試驗。

冷焊機在工艺试验过程中找出了易产生缺陷的原因。①焊材表面污染。②焊材吸湿。③母材及填充金属内含有较多杂质和油污。④阀体焊接部位刚性大(特别是DN32~50mm)。⑤预热及焊后热处理工艺规范选用不当。⑥焊接工艺参数选用不当。⑦焊接材料选择不当等。

電站閥閥體在钴基合金堆焊中産生裂紋的原因主要是閥體剛性大。在焊接過程中電弧形成熔池,向焊接部位不斷熔化加熱,而焊後溫度又快速下降,熔化金屬凝固形成焊縫。如果預熱溫度低,焊層溫度下降必然很快。在焊層快速冷卻情況下,焊層的收縮率快于閥體的收縮率,在這種應力作用下很快使焊層與母材形成一種內拉應力,將焊層拉裂。在加工焊接部位時應嚴禁出現尖角。

預熱溫度過低,在焊接過程中熱量快速散發。層間溫度過低,焊層冷卻速度過快對于堆焊材料來說是很不利的。焊材钴基合金本身具有很高的紅硬性,在500~700℃工作時,硬度能保持300~500HB,但是其韌性低,抗裂性較差,容易形成結晶裂紋或冷裂紋,故焊前必須進行預熱。預熱溫度視工件大小而定,一般預熱範圍取350-500℃。


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