如何进行大厚度珠光体钢ZG20SiMn与马氏体热强钢ZG06Cr13Ni4Mo间的焊接

    (1)工况  岩滩水电站混流式水轮机转轮直径8m，叶片和下环采用ZG06Cr13Ni4Mo，叶片δmax=220mm；转轮和上冠采用ZG20SiMn，转轮结构如图11-15所示。

    图11-15    转轮结构示意图

    图11-16    厚壁异种钢相焊的坡口形式

   (2)焊接方案确定  小型转轮异种钢焊接，过去一向采用TIG+SMAW焊，大型转轮则采用MIG焊。就厚达220mm的结构而言，其实采用富氩混合气体保护的MAG焊效果更好。经焊接试验，在φ(Ar) 95%+φ(CO2) 5%的混合比下，采用自行研制的不锈钢焊丝HS257（20Cr-13Ni），可满足设计要求。鉴于两种钢材化学成分和力学性能相差悬殊，故应在ZG20SiMn侧以HS257堆焊过渡层后再与ZG06Cr13Ni4Mo相焊。

   (3)焊接工艺  开K形坡口，如图11-16所示。先以HS257在ZG20SiMn侧堆焊过渡层，然后再与ZG06Cr13Ni4Mo相焊。焊接参数见表11-39。为防止变形，定位焊时应在坡口两端焊上厚钢板以增加结构刚度，待焊毕再去除。焊前预热50℃，控制层温不高于150℃。以多层多道两侧对称施焊，接头力学性能见表11-40。

    表11-39    ZG20SiMn/ZG06Cr13Ni4Mo对接MAG焊焊接参数

    表11-40    ZG20SiMn/ZG06Cr13Ni4Mo对接接头力学性能

   (4)结果评定  所有焊缝均100%PT、Urr检验合格，转轮运行正常。

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