焊丝H09MnNiDR与焊剂SJ208DR组合，适用于使用温度-70°C的钢材

1 引言
压缩机的焊接机壳采用了09MnNiDR低温钢材料，无论是此钢材还是焊材，我厂都是首次在压缩机焊接机壳上应用。为保证低温压缩机的焊接机壳焊接成功，焊接工艺人员进行了焊材选择并专门进行了工艺试验研究，通过试验和焊接工艺评定，确定用W707DR焊条和H09MnNiDR，φ1.2mm混合气体保护焊焊丝，并采用手工电弧焊和混合气体保护焊，选用焊条、焊丝和焊条加焊丝3种焊接工艺方法，低温－70℃材料的力学性能完全满足要求，而且还对焊缝金属进行了金相及微观分析。
2 钢材与焊材介绍
2.1 09MnNiDR钢的化学成分和机械性能
09MnNiDR钢板已纳入GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》标准，我厂采用的09MnNiDR低温-70℃级钢板是舞阳钢铁公司生产的，供货状态为正火，组织为铁素体+少量珠光体。其化学成分及机械性能见表1和表2。
表1 09MnNiDR化学成分
C Si Mn Ni Nb Al P S
GB3531标准 ≤0.12 0.15～0.50 1.2～1.60 0.3～0.80 ≤0.04 ≤0.15 ≤0.025 ≤0.020
钢板 0.09 0.39 1.42 0.46 0.024 0.048 0.012 0.009
表2 09MnNiDR机械性能
钢板厚度/mm 抗拉强度σb /MPa 屈服强度σs /MPa 延伸率δ/% 冷弯试验(b=2a.180°) 冲击试验(-70℃ Akv/J)
6～60 430～560 260 23 d =2a ≥ 27
2.2 焊材的化学成分及机械性能
焊接工艺人员询求到相应的W707DR，φ4mm焊条。根据车间焊接机壳的实际生产情况，在保证质量的同时还要考虑生产效率。我厂研制开发了H09MnNiDR，
φ1.2mm气体保护焊焊丝。W707DR焊条和H09MnNiDR焊丝的化学成分及机械性能见表3和表4。
表3 W707DR焊条的化学成分及机械性能
C Si Mn Ni S P 抗拉强度/MPa 屈服强度/MPa 延伸率/
% 冲击功
(-70℃ Akv/J)
标准值 ≤0.10 ≤0.60 ≤1.25 ≤3.0 ≤0.008 ≤0.015 ≥450 ≥280 ≥22 ≥27
实测值
0.051 0.20 0.85 2.22 0.0042 0.0086 578 486 ≥26 78，118，127
表4 H09MnNiDR焊丝的化学成分
C Si Mn Ni S P Cu
标准值 ≤0.12 0.40～0.80 ≤1.25 3.0～3.75 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.35
实测值 0.021 0.56 0.97 3.58 ≤0.0032 ≤0.0049 0.02