如何进行珠光体C-Mn钢A216与马氏体不锈钢X5 CrNi13-4厚壁结构的焊接

    以厚34～225mm的A216/X5CrNi13-4的水轮发电机转轴结构件焊接为例。

   (1)工况  某水电站水轮发电机转轴结构如图11-13。其上冠与下环为美国钢种A216，叶片为德国钢种X5CrNi13-4，两者化学成分和力学性能见表11-37。

    图11-13    水轮发电机转轴结构示意图

    表11-37    A216与X5CrNi13-4化学成分及力学性能

   (2)焊接工艺

   1)焊接方案拟定：鉴于焊件壁厚太大，TIG与SMAW焊的生产率都达不到要求，而SAW焊又不适用空间位置焊接，故选择了MIG焊。由于两种钢材成分、性能均相差悬殊，故应先在珠光体C-Mn钢表面堆焊过渡层，然后再与马氏体不锈钢相焊。

    图11-14    接头焊道布置示意图

    （上冠与叶片接头焊道布置相同）

   2)堆焊过渡层：不必预热，以Φ1.2mm的H0Cr25Ni13焊丝以MIG焊在珠光体钢表面直接堆焊3层，加工后堆焊层厚度应不小于5mm，并应经100%PT、UT探伤合格。

   3)过渡层与马氏体不锈钢间焊接：预热80~100℃，层温不高于100℃。仍以Φ1.2mm的H0Cr25Ni13焊丝以MIG焊打底1～2层，然后以Φ1. 2mm的H0Cr18Ni14Mo2焊丝填充、盖面。采用分段焊，焊至正面坡口约一半深度时，可开始背面焊接，背面焊前应清根并经100%PT探伤合格。背面焊满后，再填满正面另一半坡口焊缝。焊后焊接接头须作100℃×4h后热。焊道布置如图11-14所示。焊接参数见表11-38。

    表11-38    A216/X5CrNi13-4钢接头的MIG焊参数

   (3)结果评定  因工地条件限制，未能对接头进行进一步热处理，但接头性能仍可满足设计要求，机组运行正常。

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