《表1 SA-213TP347H和06Cr18Ni11Ti钢力学性能》

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《SA-213TP347H不锈钢与06Cr18Ni11Ti不锈钢管屏焊接工艺研究》

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某锅炉过热器管屏中钢管和扁钢的材料分别为SA-213TP347H奥氏体不锈钢和06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢，节距为55 mm，该管屏截面示意图如图1所示。试验采用扁钢尺寸规格宽度为13 mm，厚度为6 mm；管材尺寸规格42 mm×7 mm。管屏制造时一般先将钢管和扁钢焊接成小单元，然后再将小单元拼焊成较宽管屏。两种钢具有较高的高温强度和良好的抗氧化性能、耐腐蚀性能，其力学性能见表1。由于该类钢材的导热系数小和线膨胀系数大，在焊接过程中，焊缝区域在电弧的热作用下发生局部塑性变形。在随后的冷却过程中，由于受到周围金属的限制，无法自由膨胀和收缩，导致焊后接头中产生较大的焊接应力；奥氏体不锈钢焊缝易于产生方向性强的柱状晶，利于有害杂质偏析而形成晶间液膜；一些合金元素也会形成易溶共晶，因此奥氏体不锈钢焊接具有较大的热裂纹倾向。焊接时应尽量采用较小的焊接热输入，且不能预热，并降低层间温度。为了减小焊接热输入，不能过分增大焊接速度，而应适当降低焊接电流。因为过高的焊接速度，必然加快高温冷却速率，使焊缝在凝固过程中产生较大的收缩应变。同时，降低焊接电流可减少熔深，热裂倾向小[2]。