12Cr1MoV/TP304H异种管材的瞬时液相扩散连接

摘要

本文研究了瞬时液相扩散焊的连接工艺，在同种材料锅炉钢管TLP连接试验取得成功经验的基础上，对12Cr1MoV与TP304H钢管异种材料进行TLP连接，并确定了合适的中间层材料。试验采用中频感应加热，氩气保护，在大气环境下实施焊接。试验对中间层的选择、连接工艺设计、工艺参数确定、原子扩散模型等方面进行了较为系统的研究。运用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱（EDS）等方法对不同工艺条件下焊接接头的焊缝的微观组织形貌及力学性能进行了测试和分析，其主要内容如下： （1）以接头力学性能为依据，通过中间层工艺试验确定了12Cr1MoV珠光体耐热钢与TP304H奥氏体不锈钢TLP连接的中间层合金：TA和LG+ FeSiB； （2）通过正交试验的方法，进行12Cr1MoV珠光体耐热钢与TP304H奥氏体不锈钢的TLP连接，根据力学性能和接头组织性能，确定出优化的工艺参数：以TA为中间层，连接温度1240℃，保温时间3min，连接压力4MPa；以LG+FeSiB为中间层，连接温度1230℃，保温时间3min，连接压力4MPa； （3）根据能谱分析发现，在12Cr1MoV/TP304H异种管材的瞬时液相扩散焊过程中主合金元素扩散存在不对称性，即焊接界面中心线相对于原始中间层中心位置向合金元素含量高的TP304H一侧偏移，且随连接温度的升高，偏移量增大。