如何进行大厚度20SiMn钢的MAG+NG-SAW焊

    20SiMn钢用于水轮发电机主轴，系两端带法兰的中空结构，壁厚在320mm以上。传统的MAG、SAW或NG-SAW经试验都不理想，采用MAG+NG-SAW可达到目的。

   (1)焊接方案设计  20SiMn锻钢的计算碳当量达到0.437%，有一定淬硬倾向，焊前须预热100℃以上，焊后应立即进行后热+消应力热处理。大轴分2~3段对接，内环缝适宜MAG焊，外环缝适宜NG-SAW焊。

   (2)焊接工艺

   1)坡口设计：内小V形MAG焊坡口，外窄间隙SAW焊坡口，如图3-49所示。

    图3-49    焊接坡口

   a)主轴剖面b）优化后坡口形式c）原坡口形式

   2)焊接材料：MAG焊焊丝ER50-6Φ1.2mm，以φ(Ar) 78%+φ(CO2) 22%富氩混合气体保护，气体流量18~ 24L/min。SAW焊焊丝，焊剂组合为φ4mm H10Mn2+SJ101。

   3)焊接参数：参数见表3-104。外侧第1层宜以较大电流焊接，以熔透钝边，但要防止烧穿。较合适的焊接电流在460A左右。

    表3-104    焊接参数

   4)后热及焊后热处理：焊后立即进行后热处理，规范为(240～280)℃×(3～4)h。然后再进行消应力热处理，规范见图3-50。为防止热处理时因自重产生变形，应在轴下加支承，要求两均布支撑点距离不大于3m。

    图3-50    300mm壁厚主轴的退火规范

   (3)结果评述  内侧MAG焊最大优点是无须清根，外侧SAW焊只要能保证熔透钝边，即可保证无损探伤合格，较低热输入的SAW多层多道焊，足以使接头韧性满足设计要求。

（部分原创文章应编辑稿费需求，每篇需要收取2元的稿费，如需查看全文请联系客服索取，谢谢理解！在线客服：）