CrMo钢管焊接工艺
crmog耐热钢管道焊接施工工法
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法1 前言耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。
它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。
例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺及经验可以借鉴。
由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。
因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。
为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。
该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。
2 工法特点2.1由于15CrMoG钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。
CrMo钢管焊接工艺
15CrMo钢管焊接工艺焊接工艺方案Ⅰ：焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,TiG焊打底.E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理.方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝,TiG焊打底.E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理.焊丝和焊条(de)化学成分及力学性能见表1.表1 焊接材料(de)化学成分和力学性能型号C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,% ;ER80S-B2L≤ . < ≤≤≤500 25 ;E8018-B2 ≤≤ 550 19 ;E309Mo-16≤～～～～≤≤ 550 25 ;焊前准备试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25,坡口型式及尺寸见图1.焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽,然后用丙酮清洗干净.试件为水平固定位置,对口间隙为4mm,采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处,每处点固长度应不小于20mm.焊条按表2(de)规范进行烘烤.焊条烘烤规范焊条型号烘烤温度保温时间E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃工艺参数按方案Ⅰ焊前需进行预热,根据Tto-Bessyo等人提出(de)计算预热温度公式：To=350√[C]（℃）式中,To——预热温度,℃.[C]=[C]x [C]p [C]p=[C]x[C]x=C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中,[C]x——成分碳当量；[C]p——尺寸碳当量； S——试件厚度（本文中S=25mm）;[C]x=C （Mn Cr）/9 7/90Mo=[C]p= 则To=℃因此预热温度选为150℃.采用氧-乙炔焰对试件进行加温,先用测温笔粗略判断试件表面(de)(de)温度（以笔迹颜色变化快慢进行估计）,最后用半导体点温计测定,测量点至少应选择三点,以保证试件整体均达到所要求(de)预热温度.焊接时,第一层采用手工钨极氩弧焊打底,为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷,送丝时采用内填丝法,即焊丝通过对口间隙从管内送入.其余各层采用焊条电弧焊,共焊6层,每个焊层一条焊道.方案Ⅰ和方案Ⅱ(de)焊接工艺参数见表3、4.按方案Ⅰ焊表3 方案Ⅰ(de)焊接工艺参数焊道名称焊接方法焊接材料焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度热处理规范打底层钨板氩弧焊ER80S-B2L φ 110 12填充层焊条电弧焊E8018-B2 φ 5 85～90 23～25150℃ 715.×75min盖面层焊条电弧焊 E8018-B2 φ 5 85～90 23～25表4 方案Ⅱ(de)焊接工艺参数焊道名称焊接方法焊接材料焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度热处理规范打底层钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ 110 12填充层焊条电弧焊 E309Mo-16 φ 90～95 22～24 / /盖面层焊条电弧焊 E309Mo-16 φ 90～95 22～24接时,层间温度应不低于150℃,为防止中断焊接而引起试件(de)降温,施焊时应由二名焊工交替操作,焊后应立即采取保温缓冷措施.热处理采用方案Ⅰ焊接(de)试件,焊后应进行局部高温回火处理.热处理(de)工艺为：升温速度为200℃/h,升到715℃保温1小时15分钟,降温速度100℃/h,降到300℃后空冷.具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝,用硅酸铝棉层保温,保温层厚度50mm,温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪.。
工业管道铬钼钢焊接工艺标准
工业管道铬钼钢焊接工艺标准1、使用范围：本工艺标准适用于12CrMo、15CrMo等管材类采用氩弧焊和焊条电弧焊的焊接。
2、施工准备2.1材料要求：．2.1.1 施工现场应配有符合要求的固定焊条库或流动焊条库。
2.1.2焊材必须具有质量证明书或材质合格证，焊材的保管、烘干、发放、回收严格按《压力管道质保手册》中有关规定执行，焊条的烘干工艺按生产厂家说明书提供的参数进行，如无则按以下参数进行烘干：序号焊条型号烘干温度烘干时间保温温度备注1 E5515-B2350℃1h 80-100℃R3072 E5515-B2-V R3172 E6015-B3 R4074 E1-5MoV-15 R5072.1.3焊丝使用前，应去除表面的油脂、锈等杂物。
2.1.4保温材料性能应符合预热及其热处理要求。
2.2 机具要求：2.2.1 焊机为直流焊机，焊机完好、性能可靠、双表指示灵敏且在校准期内。
2.2.2 预热及热处理的设备完好，性能可靠，检测仪表在校准周期内。
2.2.3 焊工所用的焊条保温筒，刨捶、钢丝刷齐全。
2.2 作业条件2.2.1 人员资格：焊工必须持有相应施焊对象的合格证。
2.3.2环境条件：施焊前应确认环境符合下列要求：a）风速：焊条电弧焊小于8m／S；氩弧焊小于2m/Sb）相对湿度：相对湿度小于90%c）坏境温度：当环境温度小于0℃时，对不预热的管道焊接前应在始焊处预热15℃以上，当环境温度低于-10℃时，必须采取保暖措施。
当坏境条件不符合上述要求时，必须采取挡风、防雨等有效保护措施。
3、焊接3.1 焊接施工程序：组对→预热→点焊→预热→焊接→外观检查→热处理→无损检测→质量记录3.2 坡口要求见：QDICC/QB126-2002。
3.3 组对时质量要求：内壁整齐，其错口量不超过下列规定：SHA级管道小于O.5mm；SHB级管道不超过1mm；其它管道小于 1.5mm。
组对前应打磨坡口及两侧各20mm范围内油污、铁锈等，直至露出金属光泽。
带磁性15CrMo钢管的焊接工艺
（ ）焊接参数 ５
如表３ 所示。
（）１Ｃ Ｍｏ 旧管线焊接完毕后 ，先进行焊 ２ ５ｒ 新
后 热 处 理 ，再 进 行 射 线无 损 检 测 ，比焊 接 完就 进 行 射 线 无 损检 测 ，再 进 行 焊后 热 处理 的效 果要 好 。
综上 所 述 ，采 取 以 上 方 法 进 行 带 磁 性 １ Ｃｒ ５ Ｍｏ
１ Ｌ／ ｉ ２ ｍ ｎ。
（）焊 前 准备 ４
用 火 焰磁 力切 割 机加 工 出３ 。 ０
（ ）检验 ８
焊后 热处理 完毕后 ，冷却至 ２ ｈ ４
Ｖ形 坡 口 ，用 角 向 磨 光机 磨 除淬 硬 层 。坡 口加 工 完 成 后 进 行 外 观 检 查 ，表 面 不 得 有 裂 纹 等 缺 陷 。 同 时 ，将 坡 口两 ￣ ０ Ｎ２ ｍｍ范 围内 的 油 、漆 、污 、 锈 等 清 理 干 净 ，打 磨 出 金属 光 泽 。 定 位 焊 的焊 接 工艺 应 与 正式 焊接 工 艺 相 同 ，在
时 钟 的２ 、４ 、８ 和 １ 点位 置进 行 定位 焊 ，焊 点 Ａ Ａ １ 缝的长度３ ０～４ ｍｍ，预 热 温 度 取 正 式 焊 接 时预 热 ０ 温 度 的 上 限 ，要 在 自 由状 态 下 进 行 ，避 免 产 生 组 装 应力。
后 ，对 焊 缝 进 行 １０ ０ ％射 线 无 损检 测 ，然 后 对 焊 缝 进 行 硬 度测 定 ，均 符 合标 准 要 求 。
表３ 焊接参数
焊接 焊接
层 次 方 法
焊材 焊材 电流 焊接 电弧 焊接 钨极 喷嘴
牌 号 直 径 类 种 电流 电压 速 度 直 径 径 直
／ ｍｍ ｜ ／ Ｖ ／ｍ ・ ｎ ｒｍ ｍｍ ｃ ｍｉ ／ ａ ／
crmo钢焊接注意事项
CRM0钢焊接注意事项一、焊接前预热在进行CRM0钢焊接前，需要对焊接区域进行预热处理。
预热可以有效降低焊接过程中产生的应力，减少焊接裂纹的风险。
根据CRM0钢的厚度和环境温度，需要设定合适的预热温度和时间。
预热可以通过火焰加热、电热棒等方式进行。
二、控制焊接温度在焊接过程中，需要严格控制焊接温度。
过高的焊接温度会导致焊缝金属过热，产生焊接裂纹；过低的焊接温度则可能导致焊接不牢靠，出现焊缝夹渣等问题。
因此，在焊接过程中应实时监测焊接温度，保证其符合焊接工艺的要求。
三、焊后冷却焊接完成后，需要对焊缝进行适当的冷却处理。
在冷却过程中，应避免急冷，以减少焊接应力。
根据实际情况，可以选择自然冷却或采用适当的冷却方式，如水冷、风冷等。
四、避免焊接缺陷焊接过程中容易产生各种缺陷，如未熔合、气孔、夹渣等。
为避免这些缺陷的产生，需要严格按照焊接工艺进行操作，控制焊接电流、电压、速度等参数。
同时，在焊接过程中应注意焊缝的清洁，避免杂质的混入。
五、保持焊接清洁在焊接过程中，应保持焊接区域的清洁，防止杂质的混入。
杂质的混入不仅会影响焊缝的美观度，还可能影响焊缝的强度和耐腐蚀性能。
因此，在焊接前应对焊缝区域进行清理，确保无杂质残留。
六、选择合适的焊材为保证焊缝的质量，需要选择与CRM0钢相匹配的焊材。
根据CRM0钢的化学成分和力学性能要求，选择合适的焊丝或焊条，并确保其质量合格。
在使用前应对焊材进行质量检查，如外观、成分、力学性能等。
七、控制焊接速度焊接速度的快慢对焊缝的质量也有影响。
过快的焊接速度可能导致焊缝未熔合或夹渣；过慢的焊接速度则可能使焊缝金属过热，产生裂纹。
因此，在焊接过程中应控制合适的焊接速度，保证焊缝的质量和强度。
Crmo焊接工艺评定
1 5Cr mo焊接工艺评定（总7页）--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--内页可以根据需求调整合适字体及大小--焊接工艺评定编号：GTAW- n 42-02评定单位：省安四分公司评定日期：焊接工艺评定报告单位名称：省安四分公司焊接工艺评定报告编号：GTAW- H 42-02 焊接工艺指导书编号：GTAW- U 42-02焊接方法：手工氩弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）：手工接头简图：（坡口形式、尺寸、衬垫、每种焊接方法或焊接工艺、焊接工艺、焊缝金属厚度）简图：（接头形式、破口形式尺寸、焊层、焊道布置及顺序）焊接作业指导书单位名称：省安四分公司焊接作业指导书编号 GTAW- II 42-02日期2005-4-16 焊接工艺评定报告编号 GTAW- I 42-02 焊接方法：手工氩弧焊 机械化程度（手工、半自动、自动）手工焊接接头：对接坡口形式：V 型坡口 衬垫：无其他 _______________母材：类别号W 组别号W -1与类别号IV 组别号IV -1相焊及标准号GB6479钢号15CrMo 与标准号 GB6479钢号15CrMo 相焊 厚度范围： 板材:对接焊缝角焊缝：不限管材直径、壁厚范围：对接焊缝 角焊缝：不限焊缝金属厚度范围：对接焊缝 <7角焊缝：不限焊接材料:焊材类别 焊丝 焊丝焊材标准 YB/T5092-1996YB/T5092-1996填充金属尺寸 0焊材型号 TiG — R30 TiG — R30焊材牌号（钢号）TiG — R30TiG — R30其他耐蚀堆焊金属化学成份（％）CSiMnPSCrNiMoVTiNb其他:注：对每一种母材与焊接材料的组合均需分别填表焊接作业指导书。
X20CrMoV121(F12)钢的焊接工艺
X20CrMoV121（F12）钢的焊接工艺X20CrMoV121（F12）钢属于马氏体型耐热钢，它是珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间最适宜的钢种。
但是这种钢的焊接性能较差，焊件的壁厚越厚，刚性越大，则越难焊接。
焊接时必须严格工艺，正确选择充填金属，严格、正确地控制焊接热循环和焊接热处理规范，以避免焊接接头产生低塑性和开裂。
1、焊接方法：手工电弧焊和钨极氩弧焊。
氩弧焊打底，手弧焊盖面。
由于该钢种含铬高达12%，一般无法用氧——乙炔焰气焊。
2、坡口：壁厚主蒸汽管道焊口均采用双V型坡口和U型坡口。
其中双V型坡口既具有V型坡口的优点，电弧热量集中，根部熔透性良好；又保证坡口断面积小，减少充填金属量。
3、焊材：F12钢选用热827焊条，（F11——热817，C≤0.19%）。
为防止焊缝过硬引起脆化和裂纹等，含碳量不宜过高；但是，当含碳量减少到0.17%以下时，焊缝中易生成铁素体相，特别是网状铁素体，对钢材的蠕变强度极为不利。
因此，焊缝的含碳量一般控制在0.17~0.18%。
4、预热：薄壁件和多层焊TIG打底，预热温度在250℃左右（Ms点以下，Ms≈300℃）；厚壁件（H ＞25mm），预热温度为400℃左右，不超过450℃。
TIG焊打底，如果预热温度太高，会使根部组织恶化，易生成小裂纹。
当预热温度超过450℃时，可能在焊接接头中，引起晶界处碳化物析出和形成铁素体组织，从而大大降低该钢材焊接接头在室温时的冲击韧性。
另外，马氏体耐热钢的含铬量大于10%，这类钢还有明显的475℃脆性。
如果预热温度超过450℃，使得焊接接头在475℃附近冷却很慢，易引起475℃脆性。
5、焊接操作：焊前坡口表面、焊道表面的焊渣、污物等要清理干净。
热817焊条的流动性较差，要特别注意防止夹渣。
运条时要保证坡口边缘充分熔合，防止出现死角，死角处嵌留熔渣，由于夹渣尖端的应力集中而引起裂纹的产生。
电源的地线与钢管要求接触良好、可靠，否则这些局部受热处可能产生裂纹。
CrMo钢管焊接工艺
C r M o钢管焊接工艺Prepared on 21 November 202115CrMo钢管焊接工艺焊接工艺方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，TiG焊打底。
E8018 -B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，TiG焊打底。
E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。
焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
表1 焊接材料的化学成分和力学性能型号C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,% ;ER80S-B2L≤ . < ≤≤≤500 25 ;E8018-B2 ≤≤ 550 19 ;E309Mo-16≤～～～～≤≤ 550 25 ;焊前准备试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25，坡口型式及尺寸见图1。
焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽，然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置，对口间隙为4mm，采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处，每处点固长度应不小于20mm。
焊条按表2的规范进行烘烤。
焊条烘烤规范焊条型号烘烤温度保温时间E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃工艺参数按方案Ⅰ焊前需进行预热，根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式：To=350√[C]（℃）式中，To——预热温度，℃。
[C]=[C]x [C]p [C]p=[C]x[C]x=C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中，[C]x——成分碳当量；[C]p——尺寸碳当量； S——试件厚度（本文中S=25mm）; [C]x=C （Mn Cr）/9 7/90Mo=[C]p= 则To=138℃因此预热温度选为150℃。
采用氧-乙炔焰对试件进行加温，先用测温笔粗略判断试件表面的的温度（以笔迹颜色变化快慢进行估计），最后用半导体点温计测定，测量点至少应选择三点，以保证试件整体均达到所要求的预热温度。
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15CrMo钢管焊接工艺
焊接工艺
方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，TiG焊打底。
E801 8-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，TiG焊打底。
E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。
焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
表1 焊接材料的化学成分和力学性能
型号
C MnSi Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,% 。
ER80S-B2L
≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25 。
E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19 。
E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2. 0～3.0≤0.025≤0.035 550 25 。
焊前准备
试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25，坡口型式及尺寸见图1。
焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽，然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置，对口间隙为4mm，采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处，每处点固长度应不小于20mm。
焊条按表2的规范进行烘烤。
焊条烘烤规范
焊条型号烘烤温度保温时间
E8018-B2 300 ℃2h
E309Mo-16 150 ℃1.5h
工艺参数
按方案Ⅰ焊前需进行预热，根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式：
To=350√[C]-0.25（℃）式中，To——预热温度，℃。
[C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x
[C]x=C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中，
[C]x——成分碳当量；
[C]p——尺寸碳当量；S——试件厚度（本文中S=25mm）。
[C]x=C （Mn Cr）/9 7/90Mo=0.361
[C]p=0.045 则To=138℃
因此预热温度选为150℃。
采用氧-乙炔焰对试件进行加温，先用测温笔粗略判断试件表面的的温度（以笔迹颜色变化快慢进行估计），最后用半导体点温计测定，测量点至少应选择三点，以保证试件整体均达到所要求的预热温度。
焊接时，第一层采用手工钨极氩弧焊打底，为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷，送丝时采用内填丝法，即焊丝通过对口间隙从管内送入。
其余各层采用焊条电弧焊，共焊6层，每个焊层一条焊道。
方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数见表3、4。
按方案Ⅰ焊
表3 方案Ⅰ的焊接工艺参数
焊道名称焊接方法焊接材料焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度热处理规范
打底层钨板氩弧焊ER80S-B2L φ2.4 110 12
填充层焊条电弧焊E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃715。
×75min
盖面层焊条电弧焊E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25
表4 方案Ⅱ的焊接工艺参数
焊道名称焊接方法焊接材料焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度热处理规范
打底层钨板氩弧焊ER80S-B2L φ2.4 110 12
填充层焊条电弧焊E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / / 盖面层焊条电弧焊E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24
接时，层间温度应不低于150℃，为防止中断焊接而引起试件的降温，施焊时应由二名焊工交替操作，焊后应立即采取保温缓冷措施。
热处理
采用方案Ⅰ焊接的试件，焊后应进行局部高温回火处理。
热处理的工艺为：升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温速度100℃/h，降到300℃后空冷。
具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。