合金法兰
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由于现代煤化工行业技术的发展，对材料的耐磨 性和耐蚀性有了更高的要求，传统的碳钢、不锈钢、镍 基合金等材料的耐磨性都比较差，不能满足要求，而专 用耐磨损、耐腐蚀的合金EDCrNi—B．15(D547Mo)是在 只用硅合金元素强化的D547，D557基础上发展起来 的，D547由于硬度偏低，使用寿命不高，而D557焊条 堆焊金属抗裂性不好，要求预热温度高，冷加工性能 差，主要性能均不十分理想。 某公司承接的某化工集团变换炉使用温度500 ℃，法兰密封面均要求堆焊EDCrNi—B一15(D547Mo)，是 在Crl8Ni9合金基础上添加较多量的Si元素，属于铬 镍硅型奥氏体不锈钢堆焊焊条，硅强化的铁素体量增 加，可提高材料的抗擦伤性能。长期以来，D547Mo焊 条在产品堆焊过程中预热温度须提高至300℃以上， 堆焊后须立即进行回火热处理，堆焊多层容易产生大 面积裂纹，导致产品多次返修、热处理，增加了制造成 本，拖延了产品交货期。试验对合金系统进行调整的 QD547Mo药芯焊丝气体保护焊与D547Mo焊条电弧焊 进行了对比试验。
该设备法兰材质为15CrMolV[1 3锻件，大小规格不 等，但密封面梯形槽的尺寸完全相同，数量共有8件；原 技术条件要求梯形槽堆焊合金EDCrNi．B一15外，其余均 堆焊E309L+E308L，厚度为2．0 mm+3．0 nun，法兰结结构示意图见图1a，节点I为梯形槽密封面尺寸详见图 1b。由于受结构限制，法兰密封面有焊条电弧焊、CO：药 芯焊丝气保焊两种可选堆焊方法，考虑到在法兰15CrMo Ⅳ锻件基体上直接堆焊，稀释率高达30％以上，应堆焊 较多层才能保证耐磨性能，故将原图梯形槽密封面改 为先堆焊E309L不锈钢作为过渡层，再堆焊合金ED． CrNi—B一15，试验目的是寻找一种既经济、实用，又能满 足技术条件要求的堆焊金属。
采用D547Mo焊条电弧焊和QD547Mo药芯焊丝气 保焊分别进行试验：在两块材质为15CrMoR，规格为 300 mm×200 mm X 30 mm的试板上均用E309L不锈 钢焊条堆过渡层，堆焊前预热150℃以上，堆焊后立即 进行(250～300)℃X 2 h后热消氢；机械加工后按照 JB／T 4730--2005(承压设备无损检测》标准进行100％ 渗透检测，保证过渡层厚度为2．0 mm。两块试板在堆焊547Mo前预热300℃以上，用远红外测温仪实测试板最 高温度大约300℃左右开始堆焊，试板1堆焊D547Mo 焊条，堆焊4层；试板2采用QD547Mo药芯焊丝CO，气 体保护堆焊，堆焊四层，焊接工艺参数见表l，堆焊后立 即进行675：焉oC x2 h热处理。按图1b要求机械加工 后100％渗透检测，保证硬质合金堆焊层厚度为6．0 mm， 经试验发现试板1堆焊两层不产生裂纹，堆焊第3层开 始出现裂纹，主要为横向裂纹，堆焊层数越多，产生的 裂纹越多；试板2堆焊3层以上均不出现裂纹。
547Mo前预热300℃以上，用远红外测温仪实测试板最 高温度大约300℃左右开始堆焊，试板1堆焊D547Mo 焊条，堆焊4层；试板2采用QD547Mo药芯焊丝CO，气 体保护堆焊，堆焊四层，焊接工艺参数见表l，堆焊后立 即进行675：焉oC x2 h热处理。按图1b要求机械加工 后100％渗透检测，保证硬质合金堆焊层厚度为6．0 mm， 经试验发现试板1堆焊两层不产生裂纹，堆焊第3层开 始出现裂纹，主要为横向裂纹，堆焊层数越多，产生的 裂纹越多；试板2堆焊3层以上均不出现裂纹。
(1)采用547Mo合金堆焊法兰密封面时，为了降 低稀释率，需堆焊过渡层E309L，厚度I>2．0 ITLnl。
(2)堆焊547Mo选用的焊接材料，Si含量不能过 高，否则会降低焊接材料的焊接性，应严格控制在 2．5％一3．5％范围。
(3)堆焊过程中应达到规定的预热温度，严格控 制层间温度，堆焊工作必须一次性完成，且堆焊后需立 即进行回火热处理。
(4)选择合适的焊接工艺参数和焊后热处理温度 及保温时间，是提高法兰密封面硬度和使用寿命的最终确定用QD547Mo药芯焊丝为合金法兰密封面堆 焊焊接材料，它仍采用C卜Ni—Si—Mo-W—Nb合金系统，但 硅含量进一步降低，增加碳化物形成元素，使沉淀强化 作用更为明显【3 J，Mo，W，V，Nb等合金元素由于沉淀强 化作用使材料的高温硬度得到提高。
