T23材料焊接工艺研究
锅炉中T23钢管的焊接工艺研究
学号_1010131027_毕业论文（设计）课题锅炉中T23钢管的焊接工艺研究学生姓名刘帅院部机械工程学院专业班级10金属材料工程1班指导教师杨付双二○一四年六月目录摘要Abstract第1章绪论 (1)1.1 T23钢的开发机理................................................. - 1 -1.2 我国T23钢管的研制状态.......................................... - 1 -1.3锅炉的构造....................................................... - 2 -1.4 锅炉行业及其焊接技术的发展概况 (2)1.5 锅炉焊接工艺技术发展前景........................................ - 3 - 第2章T23钢的焊接性分析................................................ - 4 -2.1 T23钢的组织及性能............................................... - 4 -2.1.1 钢材分析................................................... - 4 -2.1.2化学成分和机械性能......................................... - 4 -2.2 T23钢的焊接性分析............................................... - 5 -2.3 T23钢的焊接性能................................................. - 5 -2.4 焊接接头性能.................................................... - 6 -2.4.1气体保护焊焊接接头性能..................................... - 6 -2.4.2 埋弧焊焊接接头性能......................................... - 7 -2.5 T23钢的焊接工艺 (9)第3章锅炉中T23钢焊接的工艺 (11)3.1锅炉中T2钢的性能分析.......................................... - 11 -13.2锅炉焊接工艺的制定............................................. - 11 -13.2.1产品图纸的焊接工艺性审查.................................. - 11 -3.2.2焊接工艺评定.............................................. - 11 -3.2.3焊接质料采购范例体例及采购................................ - 12 -3.2.4 焊接工艺规程的编制........................................ - 12 -3.3焊接生产过程控制................................................ - 13 -3.4手工焊在锅炉制造中的运用........................................ - 13 -3.5锅炉关键部位的焊接.............................................. - 14 -3.5.1汽包的焊接................................................ - 14 -3.5.2集箱的焊接................................................ - 15 -3.5.3膜式壁的焊接.............................................. - 16 -3.5.4蛇形管的焊接.............................................. - 16 - 结论................................................................... - 17 - 参考文献. (19)致谢 (20)插图清单图1- 1锅炉的构造.................................................................................................................... - 2 -图2- 1气体保护焊焊接接头硬度分布（未经焊后热处理）................................................ - 7 -图2- 2 埋弧焊焊接接头硬度分布........................................................................................... - 8 -图2- 3 光学显微镜下效果图................................................................................................. - 10 -图3- 1汽包的简易图.............................................................................................................. - 15 -图3- 2集箱的结构图.............................................................................................................. - 15 -图3- 3膜式壁的结构.............................................................................................................. - 16 -图3- 4 蛇形管......................................................................................................................... - 17 -表格清单表2- 1 T23钢102、2.25CrMo钢的化学成分（%） ............................................................ - 4 -表2- 2 T23钢102、2.25CrMo钢的常温力学性.................................................................... - 5 -表2- 3 气体保护焊焊接规范................................................................................................... - 6 -表2- 4 气体保护焊焊接接头化学成分................................................................................... - 6 -表2- 5 气体保护焊焊接接头拉伸试验结果........................................................................... - 6 -表2- 6 埋弧焊焊接规范........................................................................................................... - 7 -表2- 7 埋弧焊焊接接头化学成分........................................................................................... - 8 -表2- 8 埋弧焊焊接接头拉伸结果........................................................................................... - 8 -表2- 9 埋弧焊焊接金属冲击结果.. (8)表2- 10 TGS-2CW焊丝的化学成分（%）............................................................................ - 9 -表2- 11 SA213-T23钢的焊接参数.......................................................................................... - 9 -铜陵学院毕业论文（设计）第1章绪论1.1 T23钢的开发机理通常T23钢经正火或回火得到回火贝氏体-马氏体组织或具有沉淀物的铁素体+碳化物，沉淀物是铬碳化物、细小的钒和铌碳氮（提供高的抗蠕变行为），强度与T91相近。
浅谈SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施
浅谈SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施SA-213 T23是一种优质耐热钢，常用于高温高压环境下的设备和管道的制造。
在焊接SA-213 T23钢时，需要注意选择合适的焊接工艺，以确保焊接接头的质量，并采取措施来防止裂纹的发生。
选择合适的焊接工艺非常重要。
常用的焊接工艺包括手工电弧焊（SMAW）、埋弧焊（SAW）和氩弧焊（GTAW）。
各种焊接工艺在焊接SA-213 T23钢时，都需要注意以下几点。
保证焊接区域的预热和焊接后的缓冷。
预热可以减少焊接区域的应力和冷却速度，有利于减少焊接接头的裂纹。
一般情况下，对SA-213 T23钢板的预热温度应为150℃-200℃，保持时间一般为1小时。
而缓冷可以通过在焊接后的区域覆盖保温材料或使用缓冷炉等方式来实现。
选择合适的焊接电流和电流极性。
不同的焊接工艺对焊接电流和电流极性有不同的要求。
在选择焊接电流时，应根据工件的厚度、材料的类型和焊接位置来确定。
一般来说，焊接电流过大易产生过高的热输入，增加了焊接区域的变形和应力；而焊接电流过小则会导致焊缝质量差。
对于焊接材料，正极焊接的能量输入相对较大，适用于焊接层厚较大的部位；而负极焊接的能量输入相对较小，适用于焊接层厚较小的部位。
在焊接过程中还需要注意控制焊接速度和焊接层形状。
焊接速度过快容易导致焊缝不完全熔透，增加焊接接头的裂纹风险；而焊接速度过慢则容易产生过多的热输入，增加焊接区域的应力。
尽量保持焊接层为扁平或凹面状，可以有效减少焊接区域的应力集中和氢等裂纹的产生。
为了进一步降低焊接接头的裂纹风险，可以采取以下一些附加措施。
合理控制焊丝的成分和焊缝的几何形状。
合理配比的焊丝可以提供更均匀和稳定的焊接金属成分，减少焊缝的硫、磷等有害杂质含量，并提供足够的抗裂性能。
焊缝的几何形状也对焊接接头的裂纹风险有一定影响，合理选择焊接接头的几何结构，可以减少焊接应力集中和应力的积累。
采用预热焊和热处理等工艺措施。
预热焊可以提前对焊接区域进行预热，有效减少焊接过程中的应力集中和应力的积累。
T23钢小口径管的焊接
表 ３ 母材 Ｓ ２ ３ ２ Ａ １Ｔ ３钢化 学成 分 （ ％）
牌号 Ｃ
０Ｏ０ ． ４ ｓ ２１ １ ３ Ａ ３２ Ｍｏ
０． ５ １Ｏ
Ｍ ｎ
０３０ ．４ Ｖ
０． ： ２＇ ９
Ｓ
０． ｏ ０３ Ｃ ｕ
０．００ １
Ｐ
０． １ ０４ Ｔ ｉ
０． ０ ０１
增 加少量 Ｖ、Ｎ 、Ｎ 、Ｂ等 成 分 。依 赖 于这 ｂ ｉ
些 特殊 元素 的 加入 以及 适 当的热 处理 （ 火 正
＋回火 ，淬 火 ＋回 火 ） ２ ，Ｉ３钢 的蠕 变 强 度 和许 用 应 力 都 得 到 大 幅 度 的 提 高 。 现 在
６ ０ Ｗ 超 临 界 锅 炉 中过 热 器 开 始 使 用 Ｉ ３ ０Ｍ ２
性能。
料 中添加了大量的微合金元素 ，又因碳含量 较低 ，微合金元素起 到固熔强化作用 ，与碳 亲 和力 较 弱 的元 素形 成 合金 渗碳 体起 到 弥散
硬 化 、增加 强 度和硬 度 的作 用 。
３ １ 焊 接工 艺试验 条件 ．
３ １１ 母 材 ：Ｓ ２ ３ ２ ；规 格 ： ．． Ａ １Ｔ ３
ｌ ｏ ０． ４
７ ２× ．
根据 以上 分 析 ，Ｔ３在 焊 接 过程 中要 注 ２ 意 控 制焊 接线 能量 ，选 用合 适 的焊接 电流和 焊 接 速度 ，并控 制 层 间温 度 ，防止合 金元 素
母 材 为宝钢上 海钢 管有 限公 司生 产 ，原
材料化 学分 析及机 械性 能报 告如 表 ３ 、表 ４ 。
硬度值 ≤ （ Ｂ Ｈ ）
２０ ２
维普资讯
余 热锅 炉
２０ ． ０７ ４
２ ９
T23钢水冷壁管排焊后热处理工艺研究
DOI：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2021.06.005
T23 钢水冷壁管排焊后热处理 工艺研究
刘晓华，李绪连，庄海青，刘盛耀 ( 中国能源建设集团江苏省电力建设第三工程有限公司，江苏 镇江 212003)
摘要 ：T23 钢广泛用于电厂锅炉水冷壁、过热器等部位，但其焊接接头失效现象屡有发生。文章就 T23 钢焊 接接头失效原因进行了综合探讨，认为传统焊后热处理工艺有待改进。通过四组不同型号加热块对水冷壁管 排进行焊后热处理模拟试验，获得优化后的热处理工艺，并对焊接接头取样进行拉伸试验、弯曲试验、冲击 试验、硬度和金相检测。优化后的热处理工艺解决了水冷壁管排施工过程中由于热处理装置布置困难，造成 管壁温差大、热处理效果不理想等问题。 关键词 ：T23 钢 ；水冷壁 ；热处理 中图分类号 ：TM621 文献标志码 ：A 文章编号 ：1671-9913(2021)06-20-06
电流 /A
电压 焊接速度 /V /(mm/min)
氩气流量 /(L/min)
1-3
钨极 氩弧焊
100～115
10～14
40～60
正面8～10， 背面7～8
4 种不同形式的加热块热处理工艺参数 ： 功 率 为 10 kW， 电 压 为 220 V， 电 流 为 45 A。 加热方式如图 3 ～图 6 所示。L1 型为单片加热 块 ；L2 型由 4 片加热块组成，分别由 4 组控制 器独立控制 ；L3 型单片陶瓷元件规格比 L2 型 更细小 ；L4 型是绳状履带混合式加热块单片 直径仅 15 mm。水冷壁管排每个管子摆放 1 只 热电偶 ( 共 10 只热电偶 ) 用于监测温度场温度 分布情况，间隔相同时间监测管排温度并记录
SA213-T23钢焊接工艺探讨
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald71该文分析了新型合金钢S A 213-T 23的焊接性能，对T23钢的焊接工艺进行实践、研究与探讨，结合现场实际情况，使用了新的充氩工艺。
依据现场焊接情况和性能试验，并结合后期运行使用，对新工艺进行了实践验证。
1 焊接性能分析1.1 材料成分A S M E S A 213-T 23是日本住友金属工业株式会社开发的一种新型耐热钢，其化学成分如表1所示。
1.2 淬硬性钢材的淬硬性取决于含碳量、合金成分以及合金成分的含量。
根据碳当量的计算公式[C]=C +M n /6+(N i +C u )/15 +(C r +M o +V )/5，计算出T 23的碳当量为0.6384，由碳当量可见T 23有一定的淬硬性，而且C r、M o、V等合金元素都不同程度地提高了钢材的淬硬性。
1.3 氧化性有表1可以看出，T 23的合金含量介于4.2805～6.296之间，在高温下这些合金元素与氧气发生化学反应，形成合金元素的氧化物，大大降低了金属的力学性能。
在焊接过程中，如果焊缝金属在高温状态下停留的时间过长，必将造成焊缝金属氧化。
2 焊接工艺评定试验2.1 材料机具钢材S A 213-T 23，规格为φ63.5 m m ×4 m m。
焊接设备为S K R -400逆变焊机，生产厂家MOGORA （印度公司）。
2.2 焊前准备对口要求：钢材内外壁两侧15 m m范围内油、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽。
坡口间隙在2.5 mm±0.5 mm为宜。
焊接方法：氩弧焊接；焊前检验焊机的使用性能是否良好，焊钳、焊枪有没有破损；钨棒尺寸型号为：2.4 m m 铈钨极；背面氩气保护，氩气纯度为99.995%。
焊接材料：焊丝选用E R 90S -G ，焊丝商业牌号为日本神户制钢的TGS-2CM。
2.3 焊前预热及层间温度控制焊前用火焰预热法将焊口预热到150 ℃左右，用红外线测温仪测量预热温度是否达标，检测焊口预热温度时至少要抽检该焊口三点不同的地方，以免预热不均匀。
SA-213T23管子焊接工艺研究毕业设计论文汇编
毕业设计（论文）题目SA-213T23管子焊接工艺研究学院专业班级学生姓名学号指导教师职称高级工程师评阅教师职称2012年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
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图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：2012年月日：摘要随着大型火电机组的发展，对与其配套的高压锅炉的主要管材提出了更高的技术要求。
T23钢是贝氏体耐热钢，该钢具有良好的力学性能及持久塑性，适于制造工作温度在600℃以下的高温过热器、再热器部件及锅炉集箱、蒸汽导管等。
浅谈SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施
浅谈SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施SA-213 T23是一种低合金钢管材，常用于高温高压工况下的锅炉管道以及换热器管道。
在焊接过程中，因其特殊的成分和工艺要求，需要采取相应的焊接工艺和裂纹防止措施，以保证焊接接头的质量和使用寿命。
本文将从SA-213 T23的焊接工艺和裂纹防止措施两个方面进行阐述，为相关工程技术人员提供参考。
一、SA-213 T23的焊接工艺1. 选材与预处理在进行SA-213 T23的焊接时，首先要对焊接材料进行严格的选材和预处理。
一般情况下，焊接材料应选择与基材相匹配的低合金钢焊丝或焊条，以保证焊接接头的均匀性和稳定性。
对焊接接头的预处理也非常重要，包括去除油污、氧化层和表面硬度不均匀等工序，以确保焊接接头的质量。
2. 焊接工艺参数在确定了焊接材料和预处理后，接下来就是确定焊接工艺参数。
由于SA-213 T23的特殊材质和工艺要求，一般会采用TIG焊、MIG焊或者电弧焊等工艺进行焊接。
在确定焊接工艺时，需要考虑到焊接速度、电流、焊接压力等参数，以确保焊接接头的完全熔透和金属的均匀性。
3. 焊后热处理SA-213 T23在焊接完成后，还需要进行焊后热处理。
一般情况下，焊后热处理采用回火或正火的方式进行，以消除焊接过程中产生的残余应力和晶界脆化，提高焊接接头的韧性和抗拉强度。
4. 检测与评定在完成了上述焊接工艺后，还需要进行焊接接头的检测和评定。
一般可以采用射线检测、超声波检测、磁粉探伤等方式进行焊接接头的内部和外部缺陷检测，以确保焊接接头的质量符合要求。
二、SA-213 T23的裂纹防止措施1. 控制热输入控制热输入是防止SA-213 T23焊接裂纹的关键措施之一。
在进行焊接时，需要控制好焊接的热输入量，以避免产生过高的残余应力和晶界脆化，导致焊接接头的裂纹产生。
2. 合理设计焊接接头合理设计焊接接头也是防止SA-213 T23焊接裂纹的重要措施之一。
在设计焊接接头时，需要考虑到焊缝的形状、尺寸和位置，避免过大的焊缝变形和应力集中，从而减少焊接接头的裂纹产生。
浅谈SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施
浅谈SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施SA-213 T23是一种铬钼合金钢管材，在高温高压条件下具有优异的性能。
它通常被用于石油、化工、电力等领域的锅炉和管道系统。
在使用过程中，焊接工艺与裂纹防止措施是关键的，下面将对其进行浅谈。
SA-213 T23的焊接工艺要求焊材与母材具有相似的化学成分和物理性能，以保证焊缝与基材之间的无缝衔接。
常用的焊接方法包括手工弧焊、气体保护焊和电弧自动焊。
手工弧焊适用于较小规格的焊缝，操作简便灵活；气体保护焊适用于对焊缝质量要求较高的情况，能有效避免氧化和杂质夹杂；电弧自动焊适用于大规模生产，自动化程度高。
焊接过程中应注意控制焊接温度和速度，以避免过热或过快的情况导致焊缝组织变性。
SA-213 T23具有较高的合金元素含量，容易形成强的枝晶间腐蚀敏感区域，因此需要限制焊接温度在850℃以下，焊接速度控制在150-400mm/min之间，以保证焊缝结构的均匀性和稳定性。
正确选择焊接材料和填充金属也是防止裂纹的关键。
SA-213 T23的焊接材料通常选择合金钢焊丝或焊条，填充金属应与母材的化学成分相近，并具有较好的耐热性和抗裂纹性能。
填充金属的低熔点应避免加入过多，在焊接过程中应保持适当的预热和焊后热处理，以减小残余应力和提高焊缝的塑性。
在焊接过程中应注意控制焊接变形，减小残余应力的积累。
可以采用预热和加热焊后热处理的方法，以降低焊缝区域的温度梯度和热应力。
适当采用焊接变形补偿的方法，如预拉伸、外加约束等手段，可以有效降低焊接变形。
SA-213 T23的焊接工艺与裂纹防止措施是确保焊缝质量和使用性能的重要环节。
通过正确选择焊接方法和材料，合理控制焊接参数和焊接变形，能够有效降低裂纹的发生和扩展风险，确保焊接接头的可靠性和安全性。
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T23材料其化学成分与G102较接近，属于合金耐热钢，含有多种强化元素，具有一定的焊接冷裂倾向，对焊接工艺要求较高。
为此我部对该种钢材从焊丝、坡口制作、焊接电流等焊接参数进行了优化。
1.焊前准备
组对：对焊件两侧25mm范围内的坡口边缘进行打磨处理，坡口角度≥30°，钝边厚度0~1.5mm，坡口间隙2~3mm。
焊接方法采用GTAW,保护气体为99.99％，焊材选用ER90S-G.
化学分析按ASME B&PVC 第ⅡC篇SFA-5.28/5.28M,见下表：
2.焊前预热及层间温度控制
焊接前使用火焰加热，预热至150℃左右，焊接过程中使用测温枪对其过程中的温度进行监测，层间温度控制在150~250℃。
3.焊接工艺参数及要求
T23钢材焊接时可充氩也可不充氩，由于该钢材在高温下易发生氧化现象，所以在焊接前使用充氩装置对其背面进行充氩保护。
焊接采用多层多道焊接，焊层不宜太厚，在保证填充金属融合良好的情况下，尽量提高焊接速度，以减少热输入，降低熔池的温度，避免重新熔化导致焊缝金属氧化，以及避免焊缝的淬硬性。
焊接参数见下表。