20G高压锅炉管的焊接工艺认可试验

 

16Mn无缝钢管搅拌摩擦焊焊接接头具有无气孔，晶粒细小，疲劳性能、拉伸性能和弯曲性能良好，焊接时无尘烟、无飞溅，节能，无需焊丝和保护气体，焊后残余应力和变形小等优点，是一种适用性很好的焊接方法。铜铬合金由于具有较高的强度、硬度，良好的导电、导热性及耐腐蚀性，是制备电阻焊电极、金属模具、大型高速涡轮发电机导条、电动工具转向器等的优选材料。在发电机导条、电动工具转向器的加工制造过程中需要对铜铬合金进行焊接，目前，主要用熔焊、压力焊和钎焊等方法。由于铜本身物化性能以及杂质元素的影响，其接头容易出现气孔，强度、耐蚀性下降以及焊接变形大等问题。目前关于铜铬合金搅拌摩擦焊焊接接头组织和性能研究的报道并不多，为此，作者分别对固溶态和时效态铜铬合金的搅拌摩擦焊焊接接头显组织、硬度和电导率进行对比研究，为搅拌摩擦焊接用于铬合金提供试验依据。

 

16Mn无缝钢管固溶态铜铬合金焊接接头基体的晶粒较粗大，焊核区为细小的等轴晶，热机影响区晶粒尺寸略大于焊核区，并有一定的流向性，热影响区晶粒与基体的相差不大;焊核区的硬度 为78HB，距离焊缝中心越远硬度越低，直至达基体硬度。

 

16Mn无缝钢管时效态铜铬合金接头基体组织为大小不均的等轴晶，焊核区晶粒细化，分布不均匀;热机影响区晶粒被拉长，具有一定的流向性;热影响区晶粒较基体的略有长大;焊核区的硬度 ，为113HB，距离焊缝中心越远硬度越低，热影响区硬度 ，为91HB，之后回升到基体硬度。

 

固溶态铜铬合金接头焊核区的电导率 ，为73.3%IACS，距离焊缝中心越远电导率越小;时效态合金焊接接头电导率由基体到焊缝区逐渐减小，焊核区 ，为78.1%IACS。

低中压锅炉管GB3087-2008、20G高压锅炉管GB5310-2008是用于制造各种结构低高压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。结构用无缝钢管（GB/T8162-2008）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。
规格及外观质量：GB5310-08《高压锅炉用无缝钢管》热轧管的外径22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷轧)管外径10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。

异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ）。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能，可以大大减轻结构重量，节约钢材。