ASME焊接材料选择指南.pdf

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焊接材料选择指南(焊接材料选择指南(UCS 篇)篇) 碳素钢碳素钢(C0.030%,Si0.060%,Mn1.7%,S0.045%,P0.045%) P-No. 标准 GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW 1-1 SA-36 SA-53-EA SA-53-EB SA-53-SA SA-53-SB SA-106-A SA-106-B SA-135-A SA-135-B SA-178-A SA-178-C SA-179 SA-181 SA-192 SA-210-A-1 SA-214 SA-216-WCA SA-234-WPB SA-266-1 SA-283-A SA-283-B SA-283-C SA-283-D SA-285-A SA-285-B SA-285-C SA-333-1 SA-333-6 SA-334-1 SA-334-6 SA-350-LF1 SA-352-LCB SA-372-A SA-414-A SA-414-B SA-414-C SA-414-D SA-414-E SA-420-WPL6 SA-515-60 SA-515-65 SA-516-55 SA-516-60 SA-516-65 SA-524-I SA-524-II SA-556-A2 SA-556-B2 SA-557-A2 SA-557-B2 SA-562 SA-662-A SA-662-B SA-675-45 SA-675-50 SA-675-55 SA-675-60 SA-675-65 SA-695-B-35 SA-727 SA-765-I SA-836 SA-1008-CS-A SA-1008-CS-B SA/AS 1548-PT430 SA/AS 1548-PT460 SA/CSA-G40.21-38W SA/EN10028-2-P295GH SA/EN10028-3-P275NH SA/GB 6654-16MnR ER70S-2 ER70S-3 ER70S-4 ER70S-6 ER70S-7 ER70S-G E70C-3X E70C-6X E70C-GX E70C-GSX (X=C,M) E6XT-G E7XT-1,-1M E7XT-2,-2M E7XT-3 E7XT-4 E7XT-5,-5M E7XT-6 E7XT-7 E7XT-8 E7XT-9,-9M E7XT-10 E7XT-11 E7XT-12,-12M E7XT-G(X=0,1) E6010 E6011 E6012 E6013 E6018 E6019 E6020 E6022 E6027 E7014 E7015 E7016 E7018 E7018M E7016-1(-46) E7018-1(-46) E7024 E7027 E7028 E7048 F6(A)P0-EXXX F6(A)P2-EXXX F6(A)P4-EXXX F6(A)P6-EXXX F6(A)P8-EXXX F7(A)P0-EXXX F7(A)P2-EXXX F7(A)P4-EXXX F7(A)P6-EXXX F7(A)P8-EXXX F7(A)PZ-EXXX PWHT 将会使焊缝金属的抗拉强度下降10%15%。(热处理时间越长,下降的越多) 正火将会使焊缝金属的抗拉强度下降2025%。(从奥氏体化温度冷却时,冷却速度越小,下降的越多,而正火时的保温时间对强度的影响却不大, E70XX 级的焊缝金属经过正火后,通常抗拉强度为420MPa) 采用交流电源焊接通常会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度。 遇到厚板多层焊或焊后进行正火热处理等情况,需要防止焊缝强度过低现象。 对要求塑性好、冲击韧性、低温性能高、抗裂能力强的焊缝,应选用碱性低氢型焊材。 对于有特殊要求的焊缝(如低温冲击韧性),可选用低合金钢焊材(但对于湿H2S 环境中的焊缝,应注意限制条件)。 预热温度(预热温度越高,焊缝强度越低,焊缝硬度也越低)、层间温度(影响焊缝及热影响区的冷却速度,层间温度越低,焊缝强度越高,焊缝硬 度也越高)会较强地影响焊缝的力学性能。 碳素钢碳素钢 P-No. 标准 GTAW&GMAWFCAW SMAW SAW 1-2 SA-105 SA-106-C SA-181-70 SA-210-C SA-216-WCB SA-216-WCC SA-234-WPC SA-266-2 SA-226-3 SA-266-4 SA-299 SA-350-LF2 SA-372-B SA-414-F SA-414-G SA-455 SA-508-1 SA-508-1A SA-515-70 SA-516-70 SA-537-1 SA-541-1 SA-541-1A SA-556-C2 SA-557-C2 SA-587 SA-662-C SA-675-70 SA-695-B-40 SA-737-B SA-738-A SA765-II SA/AS 1548-PT490 SA/EN10028-2-P355GH SA/GB6654-16MnR ER70S-2 ER70S-3 ER70S-4 ER70S-6 ER70S-7 ER70S-G E70C-3X E70C-6X E70C-GX E70C-GSX (XC,M) E7XT-1,-1M E7XT-2,-2M E7XT-3 E7XT-4 E7XT-5,-5M E7XT-6 E7XT-7 E7XT-8 E7XT-9,-9M E7XT-10 E7XT-11 E7XT-12,-12M E7XT-G (X0,1) E7014 E7015 E7016 E7018 E7018M E7016-1(-46) E7018-1(-46) E7024 E7027 E7028 E7048 F7(A)P0-EXXX F7(A)P2-EXXX F7(A)P4-EXXX F7(A)P6-EXXX F7(A)P8-EXXX F7(A)PZ-EXXX PWHT 将会使焊缝金属的抗拉强度下降10%15%。(热处理时间越长,下降的越多) 正火将会使焊缝金属的抗拉强度下降2025%。(从奥氏体化温度冷却时,冷却速度越小,下降的越多,而正火时的保温时间对强度 的影响却不大,日本神钢MF-38US-36 在小电流480520A,低电压,低层间温度下能够满足正火后的强度及低温冲击韧性要求, 经证实采用1.31.8%Mn-2.03.0%Ni-0.35%Mo 的焊缝金属能够满足正火后的强度及低温韧性要求(-50),总的来说:焊缝金属应 不含B,Ti,V,Nb 等元素,Cr 元素含量也应尽量低一些) 采用交流电源焊接会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度(也许无用)。 遇到厚板多层焊(长时间进行热处理,采用含0.25%Mo 的焊缝或含Ni 的焊缝可以满足长时间热处理的要求,如62010Hrs 以上) 或焊后进行正火热处理等情况,需要防止焊缝强度过低现象。 对要求塑性好、冲击韧性、低温性能高、抗裂能力强的焊缝,应选用碱性低氢型焊材。 对于有特殊要求的焊缝(如低温冲击韧性),可选用低合金钢(C-Mn-Si-Ti-B,Mn-Ni,Mn-Mo,Mn-Ni-Mo)焊材。 预热温度(预热温度越高,焊缝强度越低,焊缝硬度也越低)、层间温度(影响焊缝及热影响区的冷却速度,层间温度越低,焊缝 强度越高,焊缝硬度也越高)会较强地影响焊缝的力学性能。 对于HIC 钢,应控制焊缝金属中的化学成分(C0.15%,Mn1.4%,Ni1%,S0.015%,P0.015%,S+P0.025%),并控制焊接 过程中的热管理(建议不管母材厚度,预热温度至少应为95以上,最好焊后进行消氢处理,产品焊缝应进行焊后热处理,以降低 焊接接头的硬度,通常要求硬度HRC23)。 可满足正火(920,空冷)+回火(620)后,焊缝金属抗拉强度490MPa,低温冲击韧性AKV(-20)27J 的焊接材料 焊接方法 焊材牌号 生产厂商 备注 GMAW Outer shield MC420N-H 林肯电气 SAW US-80LT/PF-H80AS或 US-80LT/PF-H80AK 神户制钢所 神户制钢所推荐 (也有用 US-36/MF-38或 US-49A/MF-38达到 要求的) SAW GCR-14HM-S/GXL-121 昆山京群焊材科技有限公司 已经通过试验 以上焊接材料的焊缝金属类型属于0.05%C+1.31.6%Mn+2.12.9%Ni+0.5%Mo 低合金高强钢低合金高强钢 P-No. 标准 GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW 1-3 (C-Mn-Si-V,Cb) SA-537-2 SA-537-3 SA-765-IV ER80S-Ni1 ER80S-G E8XT-Ni1 E8018-C3 / SA-737-C SA-738-B SA-738-C ER80S-D2 ER90S-D2 ER90S-G E110T5-K4 E9018-M E9018-G SA-738-B(相当于日本的SPV450Q)应用在AP1000 核电站的内安全壳上(国内宝钢已经生产出了钢板用于国内AP1000 核电站中,并与四川大西洋已 经合作开发出了配套焊接材料)。 焊前预热50100,最大焊接线能量35KJ/cm。 采用AC 焊接通常会使焊缝金属具有更好的低温冲击韧性和更高的抗拉强度(相对于DC 焊接)。 C-0.5Mo,Cr-0.5Mo 耐热钢耐热钢 P-No. 标准 GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW 3-1 (C-0.5Mo) SA-204-A SA-209-T1 SA-209-T1a SA-209-T1b SA-217-WC1 SA-234-WP1 SA-250-T1 SA-250-T1a SA-250-T1b SA-335-P1 SA-335-P15 SA-352-LC1 SA-369-FP1 ER70S-A1 ER80S-D2 E8XT1-A1,-A1M E7XT5-A1,-A1M E7010-A1 E7011-A1 E7015-A1 E7016-A1 E7018-A1 E7020-A1 E7028-A1 F7A(P)X-EX-A1 F8A(P)X-EX-A2 F8A(P)X-EX-A3 3-1 (0.5Cr-0.5Mo) SA-213-T2 SA-335-P2 SA-369-FP2 SA-387-2-1 / EXXTX-B1 E8016-B1 E8018-B1 / C-0.5Mo 钢: D2 焊材比A1 型焊材具有更高的强度和更好的低温冲击韧性,高温力学性能也良好,但常必须进行焊后热处理。 化学成分1.5%Mn-0.5%Mo 的焊缝金属具有最佳的力学性能(极佳的低温冲击韧性),可能也可满足P1-2 组材料 N+A(正火+回火)的力学性能要求。 0.5Cr-0.5Mo 钢: 应用比较少,故B1 型焊材的制造厂家非常少(如林肯电气SL 22G , D&H 等)。 C-0.5Mo,0.5Cr-0.5Mo 耐热钢耐热钢 P-No. 标准 GTAW&GMAW FCAW SMAW SAW 3-2 (C-0.5Mo) SA-182-F1 SA-204-B SA-204-C SA-336-F1 ER70S-A1 ER80S-D2 E8XT1-A1,-A1M E7XT5-A1,-A1M E7010-A1 E7011-A1 E7015-A1 E7016-A1 E7018-A1 E7020-A1 E7027-A1 F7A(P)X-EA1-A1 3-2 (Mn-0.5Mo) SA-302-A 3-2 (0.5Cr-0.5Mo) SA-387-2-2 SA-182-F2 EXXTX-B1 E8016-B1 E8018-B1 C-0.5Mo 钢: D2 焊材比A1 型焊材具有更高的强度和更好的低温冲击韧性,高温力学性能也良好,但常必须进行焊后热处理。 化学成分1.5%Mn-0.5%Mo 的焊缝金属具有最佳的力学性能(极佳的低温冲击韧性),可能也可满足P1-2 组材料 N
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