耐熱金屬的焊接

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對材料的性能要求越來越高，也推動了材料科學(xué)和材料加工技術(shù)長足的進(jìn)步。其中，特殊工作條件下（如耐蝕、耐熱及耐低溫）的金屬材料及其加工技術(shù)也得到很大發(fā)展。蒸汽鍋爐、化工、石油化工、渦輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、海洋技術(shù)、航天工程、原子能工業(yè)等工作于高溫條件下的裝置和部件，使用的耐熱鋼和耐熱金屬材料，種類繁多，性能千差萬別。它們大多在常溫下被生產(chǎn)加工成所需要的產(chǎn)品，其工業(yè)產(chǎn)品在高溫工作環(huán)境中，組織與性能上必然會發(fā)生與常溫不同的變化，因此，材料加工技術(shù)和焊接技術(shù)必須適應(yīng)這一變化。第二次世界大戰(zhàn)后，科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度迅猛發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新理論也層出不窮，極大地推動了社會、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，也促進(jìn)了人們生活質(zhì)量的提高。此時也出現(xiàn)了新型耐熱鋼和耐熱合金材料，以及耐熱金屬材料加工技術(shù)和焊接技術(shù)的發(fā)展?！赌蜔峤饘俚暮附印窂睦碚摵蛯?shí)踐兩個方面向讀者介紹耐熱鋼和耐熱合金材料的焊接技術(shù)，其主要內(nèi)容包括低合金耐熱鋼、高合金耐熱鋼、新型耐熱鋼、各種耐熱超合金和高熔點(diǎn)金屬及其合金的基本性能、特殊性能、焊接性、焊接方法、焊接材料、焊接工藝、焊接接頭性能，并舉例以供讀者參閱。

內(nèi)容概要

　　《耐熱金屬的焊接》從理論和實(shí)踐兩個方面向讀者介紹了耐熱鋼和耐熱合金材料的焊接技術(shù)。主要內(nèi)容包括：低合金耐熱鋼、高合金耐熱鋼、新型耐熱鋼、各種耐熱超合金、高熔點(diǎn)金屬及其合金的基本性質(zhì)、特殊性能、焊接性、焊接方法、焊接材料、焊接工藝、焊接接頭性能，并舉例說明以供讀者參閱?！　　赌蜔峤饘俚暮附印房勺鳛楦叩仍盒Ｏ嚓P(guān)專業(yè)的教材，也可供科研人員、與產(chǎn)品制造相關(guān)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

前言第1章耐熱鋼和耐熱合金1．1耐熱鋼和耐熱合金的分類1．1．1耐熱鋼的分類1．1．2耐熱合金的分類1．2耐熱鋼和耐熱合金的化學(xué)成分和性能1．2．1高溫強(qiáng)度1．2．2應(yīng)力松弛性能1．2．3組織穩(wěn)定性1．2．4高溫氧化和熱腐蝕1．3我國的耐熱鋼和耐熱合金1．3．1抗氧化鋼和氣閥鋼1．3．2熱強(qiáng)鋼1．3．3耐熱合金參考文獻(xiàn)第2章珠光體耐熱鋼的焊接2．1概述2．2珠光體耐熱鋼的種類和性能2．2．1珠光體耐熱鋼的種類及化學(xué)成分2．2．2珠光體耐熱鋼的性能2．3珠光體耐熱鋼的焊接性2．3．1焊接性的概念2．3．2化學(xué)成分對珠光體耐熱鋼焊接性的影響2．3．3珠光體耐熱鋼的焊接裂紋2．4珠光體耐熱鋼可以采用的焊接方法2．4．1概述2．4．2電弧焊2．4．3電渣焊2．5焊接接頭性能2．5．1預(yù)熱和焊后熱處理對焊接接頭性能的影響2．5．2焊接接頭的鐵素體帶對焊接接頭性能的影響2．5．3焊接接頭性能2．6典型低合金耐熱鋼的焊接2．6．1概述2．6．2DIN17155（0．3Mo）鋼的焊接2．6．312CrMo（0．5Cr．0．5Mo）鋼的焊接2．6．4SA387．Cr12（1Cr．0．5Mo）珠光體耐熱鋼的焊接2．6．5國產(chǎn)15CrMo（1Cr-0．5Mo）鋼的焊接2．6．61．25Cr-0．5M0鋼的焊接2．6．712CrlMoV（1Cr-Mo-V）鋼的焊接2．6．81．5Cr-1Mo-V鋼的焊接2．6．910CrM0910（2．25Cr-1Mo）鋼的焊接2．6．1012Cr2MoWVTiB（鋼102）鋼的焊接2．6．1112Cr3MoVSiTiB（1111）鋼的焊接2．6．12STFA26（9Cr-1Mo）耐熱鋼的焊接2．7異種材料的焊接2．7．1珠光體鋼之間異種材料的焊接2．7．2珠光體鋼與奧氏體鋼之間異種材料的焊接2．7．3HK-40與Cr5Mo異種鋼焊接參考文獻(xiàn)第3章耐熱不銹鋼的焊接3．1概述3．1．1耐熱不銹鋼的物理性能3．1．2耐熱不銹鋼的化學(xué)成分3．1．3耐熱不銹鋼的高溫力學(xué)性能3．2奧氏體耐熱不銹鋼的焊接3．2．1奧氏體耐熱不銹鋼的特性3．2．2奧氏體耐熱不銹鋼的焊接性3．2．3奧氏體鋼焊接接頭的高溫性能3．2．4奧氏體鋼焊接接頭的輻射損壞3．2．5奧氏體耐熱不銹鋼的焊接工藝3．2．6奧氏體耐熱不銹鋼x8鋼的焊接3．2．7Cr25Ni20奧氏體耐熱不銹鋼爐管的焊接3．2．8x12CrNiSil636奧氏體耐熱不銹鋼焊接3．3馬氏體耐熱不銹鋼的焊接3．3．1馬氏體耐熱不銹鋼的焊接性3．3．2馬氏體耐熱不銹鋼的焊接工藝特點(diǎn)3．3．3X20CrMoVl2l(F12)鋼的焊接3．4高鉻鐵素體耐熱不銹鋼的焊接3．4．1高鉻鐵素體耐熱不銹鋼的特性3．4．2高鉻鐵素體耐熱不銹鋼的焊接特點(diǎn)3．5鑄造奧氏體耐熱不銹鋼爐管的焊接3．5．1鑄造耐熱不銹鋼爐管的特性3．5．2鑄造耐熱不銹鋼爐管的焊接性3．5．3高溫鑄造爐管長期工作的問題3．5．4HK．40鑄造耐熱不銹鋼爐管的焊接3．5．5HP40Nb鑄造耐熱不銹鋼爐管的焊接3．5．6HP45NbTi鑄造耐熱不銹鋼爐管的焊接3．5．7損傷爐管的焊接修復(fù)參考文獻(xiàn)第4章新型耐熱鋼的焊接4．1鐵素體耐熱鋼的發(fā)展4．1．1普通鐵素體耐熱鋼的發(fā)展4．1．2新型鐵素體耐熱鋼的發(fā)展4．1．3新型鐵素體耐熱鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能4．2鋼的強(qiáng)韌化4．2．1鋼的強(qiáng)化4．2．2鋼的強(qiáng)韌化4．2．3新型鐵素體耐熱鋼4．3新型鐵素體耐熱鋼的焊接性4．3．1焊接裂紋敏感性4．3．2新型鐵素體耐熱鋼焊縫金屬的韌性4．3．3新型鐵素體耐熱鋼的時效傾向4．3．4新型鐵素體耐熱鋼焊縫金屬中的8相4．3．5新型馬氏體耐熱鋼焊接接頭的蠕變斷裂強(qiáng)度4．4T23鋼及T24鋼的焊接4．4．1T23鋼及T24鋼的化學(xué)成分及物理性能和熱處理4．4．2T23鋼及T24鋼的力學(xué)性能4．4．3T23鋼及T24鋼的焊接性4．4．4T23鋼焊接工藝4．4．5焊接工藝舉例4．5T91／P91鋼的焊接4．5．1191／P91鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能和主要物理性能4．5．2T91／P91鋼的焊接4．5．3SA335P91(T91／P91)鋼的焊接4．6T91鋼的高溫蠕變斷裂強(qiáng)度的變化4．6．1T91鋼的高溫蠕變斷裂強(qiáng)度的下降4．6．2T91鋼的高溫蠕變斷裂強(qiáng)度的改善4．7E911鋼的性能及焊接4．7．1E911鋼的化學(xué)成分及熱處理4．7．2E911鋼的焊接4．8192／P92鋼的性能及焊接4．8．1T92／P92鋼的化學(xué)成分及熱處理4．8．2T92／P92鋼的性能4．8．3T92／P92鋼的焊接4．8．4T92／P92鋼焊接工藝4．9新型12Cr耐熱鋼的焊接4．9．1適用于高溫蒸汽條件下的12Cr轉(zhuǎn)子鋼MTR110A鋼4．9．2T122／P122鋼的焊接4．9．3T122／P122鋼和其他鋼的異種鋼焊接4．9．4T122／P122鋼焊接實(shí)例4．10新型奧氏體耐熱鋼的焊接4．10．1奧氏體耐熱鋼的發(fā)展4．10．2新型奧氏體耐熱鋼的化學(xué)成分和性能4．10．3新型奧氏體耐熱鋼的焊接參考文獻(xiàn)第5章鐵基耐熱超合金的焊接5．1鐵基耐熱超合金的化學(xué)成分和用途5．1．1鐵基耐熱超合金的化學(xué)成分5．1．2鐵基耐熱超合金的用途5．2鐵基耐熱超合金的性能和組織5．2．1物理和化學(xué)性能5．2．2力學(xué)性能5．2．3組織和性能5．3鐵基耐熱超合金的焊接熱裂紋5．3．1焊縫金屬中的熱裂紋5．3．2熱影響區(qū)的液化裂紋5．4鐵基耐熱超合金的焊接技術(shù)措施5．4．1母材的選擇5．4．2坡口形狀5．4．3焊前熱處理5．4．4．焊前清理5．4．5夾具5．4．6焊接材料的選擇5．4．7焊接條件5．5鐵基耐熱超合金的焊接工藝5．5．1電弧焊5．5．2電子束焊5．5．3電阻焊5．5．4釬焊5．5．5其他焊接方法5．6焊接接頭的力學(xué)性能5．6．1電弧焊焊接接頭的力學(xué)性能5．6．2其他焊接方法的接頭強(qiáng)度5．6．3焊接接頭的耐蝕性5．7異種材料的焊接5．8典型鐵基耐熱超合金Incoloy825的焊接5．8．1Incoloy825鐵基耐熱超合金的化學(xué)成分和物理性能5．8．2Incoloy825鐵基耐熱超合金的焊接性能5．8．3[ncoloy825鐵基耐熱超合金的焊接參考文獻(xiàn)第6章鎳基耐熱超合金的焊接6．1鎳基耐熱超合金的種類和性能6．1．1鎳基耐熱超合金的種類和化學(xué)成分6．1．2鎳基耐熱超合金的用途6．1．3鎳基耐熱超合金的物理和化學(xué)性能6．2鎳基耐熱超合金的組織6．2．1合金元素的作用6．2．2析出相6．2．3鎳基耐熱超合金的強(qiáng)化機(jī)構(gòu)6．3鎳基耐熱超合金的力學(xué)性能6．3．1鎳基耐熱超合金的抗拉性能6．3．2鎳基耐熱超合金的蠕變斷裂強(qiáng)度6．3．3鎳基耐熱超合金的疲勞性能6．4鎳基耐熱超合金的焊接性6．4．1氣孔6．4．2焊縫金屬中的結(jié)晶裂紋6．4．3熱影響區(qū)中的液化裂紋6．4．4低塑性裂紋6．4．5熱影響區(qū)中的再熱裂紋6．4．6高溫失塑裂紋6．4．7加熱時鎳基耐熱超合金的晶粒尺寸的變化6．4．8擴(kuò)散焊結(jié)合界面的強(qiáng)度低下6．5鎳基耐熱超合金焊接工藝6．5．1焊接前后的處理6．5．2焊接坡口6．5．3焊接方法6．6鎳基耐熱超合金的焊接接頭性能6．6．1抗拉性能6．6．2蠕變斷裂特性6．7異種材料焊接和堆焊6．7．1鎳基耐熱超合金同其他材料焊接和堆焊簡述6．7．2Inconel600與奧氏體不銹鋼的焊接6．7．3鈷基合金在鎳基合金上的堆焊6．8典型鎳基耐熱超合金的焊接6．8．1哈氏耐腐蝕合金的焊接6．8．2哈氏合金C．22的焊接6．9顆粒增強(qiáng)耐熱超合金復(fù)合材料的焊接6．9．1概述6．9．2物理性能6．9．3力學(xué)性能6．9．4鎳基顆粒增強(qiáng)耐熱復(fù)合材料的焊接參考文獻(xiàn)第7章鈷基耐熱超合金的焊接7．1鈷基耐熱超合金的化學(xué)成分和物理性能7．1．1鈷基耐熱超合金的分類和化學(xué)成分7．1．2鈷基耐熱超合金的物理性能7．2鈷基耐熱超合金的析出相7．3鈷基耐熱超合金的力學(xué)性能7．4鈷基耐熱超合金的焊接方法7．4．1焊前處理7．4．2焊接方法7．5鈷基耐熱超合金的焊接接頭的力學(xué)性能7．5．1鈷基耐熱超合金的焊接接頭的抗拉性能7．5．2鈷基耐熱超合金的焊接接頭的熱疲勞性能7．5．3鈷基耐熱超合金焊接接頭的蠕變權(quán)限參考文獻(xiàn)第8章高熔點(diǎn)金屬的焊接附錄

章節(jié)摘錄

第1章耐熱鋼和耐熱合金1.1耐熱鋼和耐熱合金的分類耐熱鋼和耐熱合金是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬材料，是火力發(fā)電、化工、石油化工、造船、航空、航天、交通、原子能等領(lǐng)域不可或缺的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)材料。隨著社會的進(jìn)步和工業(yè)化水平的提高，材料的使用條件正向高溫、高壓和大型化方向發(fā)展，對材料的要求越來越高，這也促進(jìn)了材料科學(xué)技術(shù)及材料加工技術(shù)和焊接技術(shù)的發(fā)展。耐熱鋼和耐熱合金是化學(xué)成分、組織和性能十分復(fù)雜的合金體系。這些金屬材料的加工技術(shù)和焊接技術(shù)比較復(fù)雜，需要高度重視并加以認(rèn)真研究解決。1.1.1耐熱鋼的分類耐熱鋼是指具有高于450℃的工作溫度，并有一定強(qiáng)度和抗氧化及耐腐蝕的鋼種，也是化學(xué)成分、組織和性能十分復(fù)雜的合金。耐熱鋼通常按其性能、用途、組織等進(jìn)行分類。1.按性能分類按性能分類可分為抗氧化鋼和熱強(qiáng)鋼。（1）抗氧化鋼抗氧化鋼是指在高溫下有較好的抗氧化性、且具有一定強(qiáng)度的鋼種，這類鋼多屬于所含cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在12％以上、各種不同組織（鐵素體、馬氏體及奧氏體等）的耐熱鋼。（2）熱強(qiáng)釩熱強(qiáng)鋼是指在高溫下有一定抗氧化性，且具有較高強(qiáng)度及良好組織穩(wěn)定性的鋼種，它在正火狀態(tài)下可以有不同的組織。2.按組織分類（1）鐵素體耐熱鋼鐵素體耐熱鋼具有單相的鐵素體組織，通常含有較高的鉻和一定量的硅和鋁，使其具有較好的抗氧化性，但其焊接性較差，熱脆傾向較大。（2）珠光體耐熱鋼珠光體耐熱鋼是指在正火條件下，顯微組織由珠光體（或索氏體）加鐵素體所組成的一類耐熱鋼。鋼中合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般不超過5％，故它屬于低合金鋼的范疇。其中，Cr-Mo鋼具有很強(qiáng)的淬硬性，在空氣中冷卻就能淬硬，在500～600℃以下具有良好的熱強(qiáng)性、加工性及焊接性。Cr-No鋼是本書主要討論的耐熱材料之一。有時也把顯微組織中具有部分貝氏體的熱強(qiáng)鋼叫做貝氏體耐熱鋼。鋼中的貝氏體組織使鋼具有較高的蠕變斷裂強(qiáng)度和松弛穩(wěn)定性，但持久塑性相當(dāng)?shù)?，缺口敏感性較大。插圖：

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《耐熱金屬的焊接》為實(shí)用工程材料焊接技術(shù)叢書之一。

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