焊接2003(8)·17·超合金K60与不锈钢的焊接兰州锅炉厂(730060)童爱群兰州炼油化工机械厂(730060)兰宝彤袁迅摘要超合金K60以其良好的高温强度、高温刚性、高温耐磨性能、抗高温氧化性能被推荐为平拉玻璃的关键设备一转向辊的试用材料，但其碳含量高达l％～2％，可焊性极差，对K60与1Crl8N9Ti的焊接做了些探索性的研究。关键词：超合金K60焊接WELDGBETWEENSUPERALLoYKDAND1Cr18Ni9nLanzh0uBoilerPlantTongMqtmLanzhouRenderingChemicalEngineeringMechanicsPlantLanBaotong，YuanXunAbstractBecauseofwellhish—temperaturebehaviors，suchashish—temperaturestrengthandrig盐ty，resistancetOhigh—temperaturewearandoxidation，superalloyK60isrecommendedtObetheprobationarymaterialforthekeyinstal-lafionofplainpull如s—turningmu．AlloyK60containsl％～2％carbon，theweldabilityisexceedinglybad．Thispa-permakespreliminaryresearchO11theweldingofK60and1Crl8N9Ti．Keywords：superalloyK60，welding寿命大大地降低，每根转向辊使用近20天就需要抛磨0问题的提出表面。多年以来，国内平拉玻璃生产线的转向辊主要依1995年初，兰炼合金炉管厂与兰州玻璃厂签订了靠进口。转向辊是玻璃从熔窑中引出后接触的第一根转向辊供货合同，要使K60这种材料成功应用于生产，托辊，其温度高达1000℃，国内以前均采用进口转向就必须克服超合金K60辊体与1Crl8Ni9Ti不锈钢轴头辊，或者使用HK40材料的转向辊。进口转向辊价格极焊接这道难关。高，HK40材料的转向辊寿命较短。1991年，钢铁研究1实验方法总院为实现平拉线国产化，开发研制成功K60材质的高温合金材料，在北京顺义平板玻璃厂试用获得成功，从工厂的生产实际出发，考虑到保证焊接接头的比ZG40Cr25Ni20材料的使用寿命提高了1～2倍以质量和经济合理性，焊接方法定为手工电弧焊。上【¨。考虑到接头工作在9Q0~c～1000℃的工作环境由于K60材料含碳量较高，可焊性极差，国内个别中，K60材料含碳量较高，塑性极差，接头裂纹倾向很厂家在应用这种材料时，将重要合金成分碳的百分比大，尤其是K60一侧熔合线附近的热影响区极易出现由1％一2％降至0．4％左右。一般认为，晶界上的碳平行于焊缝的裂纹。从减小母材的应力出发，选用抗化物对合金塑性有不良影响，但是，它对提高高温持久裂性好，强度低于母材的焊接材料。主要选择了Ni基强度起着重要的作用【2]。降低K60的碳含量影响了转合金，低Cr、Ni合金。Ni基合金可以提高焊缝的高温向辊的高温强度、刚度以及耐高温氧化性能，使得使用强度，低Cr、Ni合金能提高焊缝的韧性，缓解焊缝内应·18·焊接2003(8)力，使K60母材一侧所受的拘束应力大大降低。焊前制方式。固溶处理能降低裂纹敏感性，出于成本的考虑，未对该评定标准：①目测或着色检查焊缝表面无裂纹；②材料进行热处理。金相评定；③力学性能试验；④高温持久试验。试样的坡口形式采用V形对接坡口，实际应用为2试验结果搭接接头。层间温度控制为小于100oC和大于350oC两种控试样与产品坡口形式见图1。曼l§(8)试样坡口形式(b)产品坡口形式图1试样与产品坡口形式母材、焊条的化学成分及力学性能见表1。焊接工微裂纹，裂纹向K60母材中延伸。艺及宏观检查结果见表2。接头力学性能及高温持久实验结果见表3。金相实验结果为K60母材金相组织为奥氏体+碳化物，见图2。对1、6、7试件取样做了金相试验。7未发现裂纹、夹渣等缺陷。显微镜下观察焊缝及热影响区(HAZ)，愈靠近焊缝表面，晶粒愈粗大，晶界夹渣物愈明显，裂纹往往缘于夹渣物尖端。图3是1样熔合线上的夹渣物引起的图2K60母材金相组织表1母材、焊条的化学成分及力学性能①注：①为焊条复验成分；括号内为材料实际数据。焊接2003(8)·19·表3接头力学性能及高温持久试验结果①图31样熔合线夹渣物引起的微裂纹注：①表中