50Mn18Cr5电机护环、50Mn18Cr5焊条

作者：高高兴晟特钢 | 发布日期：2010/7/20 | 浏览次数：1374

50Mn18Cr5系列无磁钢属中碳高锰钢常用于发电机无磁性护环锻件 。
国家能源的快速发展下能源的输送成了目前急需解决的问题 西气东输项目就是国家为了解决此类问题而立的重项目。

20MW级超高速防爆变频调速同步电动机的国产化研制任务。该 电机是天然气长输管道关键设备具有超大容量 、超高转速5040r/秒 而，正压防爆且变频调速运行等诸多特性 。作为重要部件的励磁机的轴考虑到轴上要装铜排 ，在Hz的高频下如轴有磁性会产生谐波等造成磁路的影响故该轴需选要无磁性的材料 并且也要保证原有的强度 ‚,我们选用 50Mn18Cr5了中碳高锰无磁 钢代替常用的16Mn 。该类材料被广泛应用大中型变压器、电磁铁等无磁结构材料按化学成分分‚为锰铬系无磁性奥氏体钢。通过对该材料各种性能的分析与现场实际情况选择了适合的焊接方法和材料保证了该部件的成功制造 。

对于中碳钢焊接应选用热输人易控制且较小的焊接方法如焊条CO2电弧焊气体保护焊 、 氢弧焊等 另外焊接此异种钢时除应考虑生产率外还应考虑熔合比的影响焊接时应尽量减少熔合比‚以降低稀释作用 。有试验表明在可应用的焊接方法范围内除了非熔化极气体保护焊方法外手工电弧焊的熔合比较小不受工件限制所有可优先选择手工电弧焊接的方法 。考虑到该轴选用的焊接材料最终决定选用手工焊条电弧焊 。在 焊接参数的选择上为了尽可能减低焊接热输人选用了小规格的焊条单道不摆动焊接。

考虑到中碳高锰钢的焊接性 优先选用了抗裂性较好的进口焊条XHD646。该焊条的主要成分为Cr Ni、Mn 、Mo ，它适用于焊接和修复锰钢 、碳钢及异种钢具有极高抗冲击性 、抗裂性能 焊道有很高硬度。
另外考虑到轴已金加工为了避 免轴 因受热 而引起的变形影响加工后的尺寸和轴的往返作业不利于生产所以选用的焊接材料要避免母材在焊接时要进行预热、后热、保温和焊后热处理等。使用以上焊条焊接时原 则上不须进行焊前预热 、后热 、保温和焊后热处理等比较符合实际生产的需要 。 其次‚由于已确定使用手工焊条电弧焊 ‚所以这 次对比试验主要是考虑使用不同的焊接材料对焊接 接头的影响。

选用了J507焊条 、A302焊条XHD646焊条作比较试验。

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J507焊条属低氢钠型药皮的碳钢焊条熔敷金属为490一550MPa，‚也是公司常用的结构钢焊条焊接工艺性能 一般熔深适中可进行全位置焊接 。焊缝金属具有良好的塑性 、韧性及抗裂性能。在焊接时未出现热裂纹一段时间的释放应力后该焊缝出现了数条裂纹 。
A302焊条属于钦钙型药皮的Cr23Ni13不锈钢 焊条 ‚熔敷金属 ≥550MPa、 ‚焊接工艺性能良好。 焊缝金属有良好的抗裂性及抗氧化性能。可用于焊接异种钢及高锰钢等。较J507焊条作比较的话在焊缝成型方面稍差,发现有焊接缺陷。
XHD646该焊条性能在前面已作介绍熔敷金属≥684MPa 。焊后对试样进行着色探伤及低倍金相 试验 ‚低倍 金相 焊缝品焊接质量。并对焊缝进行着色探伤 ‚未发现裂纹 、 气孔等缺陷‚符合JB/T6062一2007 I 级焊缝探伤标准要求。

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