如何进行低碳钢与钴基高温合金的焊接

    以20钢与KCo-20、KCo-50的SMAW焊为例。

   (1)工况  鞍钢宽厚板2号步进炉水梁与滑块间接头系20钢与铸造钴基高温合金KCo-20、KCo-50间连接。水梁为20钢管，规格Φ121mm×20mm×16000mm；滑块为KCo-20、KCo-50铸造钴基高温合金，共932块，每根水梁有56块，滑块间距289mm。20钢管与滑块接口直径Φ80mm，高100mm。

   (2)焊接性分析  KCo-20、KCo-50为Co-Cr-Ni-W系钴基高温合金，组织为固溶体+碳化物，与低碳钢相差悬殊。加之铸态合金杂质较多，易致热裂；两者相焊，则过热区易产生马氏体而致冷裂。宜采用热输入小的焊接方法，较高温度预热，焊后立即进行消应力热处理。

   (3)焊接试验  进行了Ni307、J507、A507三种焊条的SMAW焊试验，结果在150~200℃预热下，仅A507一种焊条不裂。缘于A507与钴基合金相焊后，焊缝的Cr、M、Co、Mo量仍很高，在20钢的正常熔合比下，焊缝组织以奥氏体+碳化物为主，故裂纹倾向小。

   (4)焊接工艺

   1)焊前准备：①按水梁长度制作定位和反变形胎具；②坡口及其附近区域清理到位后，置于定位胎具上找正并卡紧。

   2)定位焊：焊条A507，焊前预热150~ 200℃，注意填满弧坑。

   3)反变形：经定位焊后焊件置于反变形胎具上进行反变形，反变形量约为钢管长度的1%（图11-31），焊接坡口如图11-32所示。

    图11-31    水梁焊前反变形示意图

    图11-32    焊接坡口及焊道布置示意图

   4)产品焊接：焊前预热150~200℃。直流反接，以Φ4mm A507焊条逆向跳焊法逐层焊接，焊接电流145A。每隔两个滑块焊一段焊缝，然后再从两侧向中心施焊，如此往复焊接，直至焊毕。焊后根据实际变形程度进行火工矫正，要求直线度±1mm。

   (5)结果评定  金相检验表明熔合良好，无沿晶或穿晶裂纹，产品运行正常。

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