12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺
12Cr1MoVG厚壁珠光体耐热钢管的焊接

表 1 化学成分 ( 量分数 ) 质
C S i Mn C r Mo V S
( ) %
P
图 1 坡 口形式和尺寸
( ) 焊 接 材 料 选 择 按 照 N / 7 1- 2 1 3 B T 405 0 l
5 m,壁厚 6=2 m a r 5 m。用 机 械 方 法 加 工 ,应 严 格 控
制 根部 间 隙 和坡 口钝 边 尺 寸 ,以确 保 打 底 焊 缝 彻 底
熔透。
2 .焊 接 性 分 析 1 C l VG为低 合 金 耐 热 钢 ,是 在 C — 2 rMo r Mo合 金 的基础 上 ,加 入 W =0 1 % ~0 3 % 的耐 热 钢 ,此 .5 .0 类 钢 的 c 含 量较 高 ,在 5 0~ 5  ̄ r 0 5 0C时具 有 较 高 的热
氩弧 焊 ( I TG)打底 ,焊条 电弧 焊 ( MAW) 填充 和 S
盖面 的焊接 工艺 方法 。
高度 重视 ,在 查 阅 了 大 量 书籍 资料 和借 鉴 兄 弟 单 位
施 焊 经 验 的 基 础 上 ,我 们 按 照 NB T 4 0 4 O 1 / 7 l _2 1 《 承压 设备 焊接 工艺 评定 》 的 要求 ,进 行 了焊 接 工艺 评 定 ,编 制 了焊 接 工艺 规 程 ( S 和焊 接 作 业 指 WP ) 导书 ( wwI ,对 管道 的焊接 施工 起 到 了较好 的指导 )
3 .焊 接 准 备 ( )焊接 方 法 1 在 蒸 汽管 道 的管 子 对 接 时 ,对
打底 焊缝 的 质 量 要 求 较 高 ,不 仅 要 求 焊 缝 熔 透 、背 面齐平 ,还 要 求 焊 缝 背 面 不 得 有 内 凹和 焊 瘤 现 象 ,
12Cr1MoV钢手工钨极氩弧焊工艺技术

12Cr1MoV钢手工钨极氩弧焊工艺技术董兵天(甘肃有色冶金职业技术学院自动化工程系甘肃金昌 737100)[摘要]本文就金川集团有限公司锅炉受热面高低温,过热器管进行大修更换,针对钢材12Cr1MoV,属合金钢种,易产生冷裂纹及应力集中,采用手工钨极氩弧工艺技术施焊,结合多年焊接实践并查阅有关资料提出自己的看法和见解,不妥之处请专家指正。
[关键词] 12Cr1MOV 手工钨极氩弧焊(TTG)工艺1 概述以Cr--Mo为主要合金元素的低合金珠光体耐热钢是动力工业用于高温高压部件的重要材质。
此种材料一般可用于600℃温度以下,它不仅有很好的抗氧化性和热强性;还有较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能,同时具有优良的工艺性能和物理性能。
在火力发电厂建设中应用很广泛。
火力发电厂建设中锅炉的高温过热器.中间再热器.屏式过热器一般采用12Cr1MoV 钢管。
在电站建设中TIG焊已推广应用到省煤器.过热器.包墙管.顶棚管等¢32.¢42.¢51.¢60四种管径的焊接。
在施工中越来越显示出它的优越性。
2 12Cr1MoV钢可行性分析12Cr1MoV钢化学成分机械性能数据焊接热影响区和焊缝区的淬硬和冷裂倾向与钢材的化学成分有着密切关系。
碳当量计算如下(采用国际焊接学会(TIW)公式:Ceg=C+++=0.15++=0.15+0.177+0.37=0.637 (在计算碳当量时,元素含量都取其成分范围内的上限)。
Ceg越高,钢材淬硬倾向越大,热影响区冷裂倾向也越大,可焊性也差。
对于热强钢,当预热温度提高到某一临界值以上时,可以防止根部裂纹。
合金成分愈多,含氢量愈高,板厚愈大则临界预热温度愈高。
3 珠光体耐热钢的焊接性3.1淬硬倾向较大,易产生了冷裂纹珠光体耐热纲中含有一定量的铬和钼及其他合金元素,因此,在焊接热影响区有较大的淬硬倾向,焊后在空气中冷却,热影响区常会出现硬脆的马氏体组织;在低温焊接或焊接钢性较大的结构时,易产生冷裂纹。
12Cr1MoV焊接工艺

12Cr1MoV焊接工艺2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时,对打底焊缝的质量要求较高,不仅要求焊缝熔透、背面齐平,还要求焊缝背面无渣或少渣,否则会影响设备的安全运行。
因此,采用手工钨极氩弧焊(TIG)打底,手工电弧焊(SMAW)填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口,坡口尺寸见图1。
用机械方法加工,应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸,以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊(TIG)选用:TIC-R31焊丝,焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊(SMAW)选用:R307(E5515-B2)焊条,直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4 焊接准备2.4.1 焊前准备1)焊前应把坡口两侧管子内外各20~30mm范围打磨干净,直至露出金属光泽,确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
2)氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。
电弧焊的焊条,在焊前须经350~400℃烘干1~2h,且在120℃保温筒存放,随用随取。
3)采用3~4块锲形块(材料与母材相同或接近)均为分布定位焊在坡口上,对接口必须平齐,错边量不得大于0.5mm,定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。
并且在预热的状态下进行定位焊。
2.4.2 焊前预热预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。
预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度,有利于避免产生淬硬组织,有助于焊接区的氢的逸出,防止产生焊接裂纹。
由于12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高,所以选择预热温度为200~300℃,预热区域以焊缝为中心,两侧至少为100mm。
在整个焊接过程中,应保持层间温度不低于预热温度。
2.5焊接2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时,应采用较小的焊接线能量,以减小焊接应力,减少焊接过热区宽度,细化品粒,提高焊缝金属的抗裂性能,焊接参数见表2。
表2焊接参数焊接方法层次焊材牌号焊丝(条)直径/mm 极性电流I/A 电压U/V 氩气流量Q(L.min-1)TIC 1 TIC-R31 2.5 直接正接105~125 10~12 8~10SMAW 2 R307(E5515-B2) 3.2 直流反接110~130 20~22 -SMAW 3-4 R307(E5515-B2) 4.0 直流反接160~180 22~24 -2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接,不但要严格控制焊接规范参数,而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。
蒸汽管道12CrlMoV钢的焊接工艺

蒸汽管道12CrlMoV钢的焊接工艺摘要:针对中煤集团鄂尔多斯图克化肥项目2×40000m3/h空分装置中蒸汽管道12Cr1MoV珠光体耐热钢的焊接问题,通过对12Cr1MoV钢焊接性能分析,制定了合理的焊接施工工艺。
经过相应检测手段证明,采用该焊接施工工艺完成的焊缝质量可靠,符合相关标准要求,能够保证蒸汽管道的安全运行。
该焊接施工工艺为今后类似的管道焊接工作提供参考价值。
关键词:12Cr1MoV钢焊接工艺蒸汽管道热处理中煤集团鄂尔多斯图克化肥项目2×40000m3/h空分装置采用内压缩流程,每套空分装置中分别配置有两台不同型号的汽轮机。
其中一台汽轮机拖动空压机机及增压机,另一台汽轮机拖动氮压机,四台汽轮机气源都由厂区锅炉提供高压过热蒸汽,且主蒸汽管道的计温度540℃,设计压力10.3MpaG。
这种设计就使得空分装置现场焊接涉及到大量蒸汽管道的焊接,而蒸汽管道的材质选用的是12Cr1MoV珠光体耐热钢。
由于其负载压力大,介质温度高,工作条件复杂,所以该类型的管道焊接工艺及质量控制措施是现场焊接质量控制的关键点。
其中,Ф159以上焊口总数达300个,最大规格尺寸为Ф500×45mm。
由于该工程工期紧、技术要求高,因此制定合理的焊接工艺,对保证焊接质量同时控制施工进度非常重要。
1 12Cr1MoV钢的焊接性能分析12Cr1MoV钢属于低合金珠光体耐热钢,其化学成份及机械性能见表1[1]。
按国际焊接学会(ⅡW)碳当量公式计算12Cr1MoV钢的碳当量,元素含量在一定范围内的取中间值[2]:根据现场的实际经验,当Ceq>0.4时,焊接接头淬硬倾向大,可能出现冷裂纹。
而通过计算得到的12Cr1MoV钢Ceq值达0.527%,故证明12Cr1MoV钢的冷裂敏感性很大,可焊接性较差,再考虑到实际管道直径最大为Ф500,焊缝较长,构件刚性较大。
所以为保证焊接施工质量,必须制定合理的焊接方法,采取控制管道组对及坡口清理、焊前预热、保证层间温度、焊后热处理等工艺措施。
12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺

12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼(广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050)(广州市番禺区职业技术培训中心)12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一,主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。
在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中,锅炉的蒸汽出口温度为450℃,最高工作压力为3.8MPa,按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管(φ159mm×10mm)作为过热器联箱管,以满足产品的使用要求。
1 焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢,此类钢的Cr含量较高,在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。
12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能注:表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见,12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多,淬硬敏感性较大,易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。
在接头刚性及应力较大时,易产生冷裂纹。
由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件,焊接时应采取必要的工艺措施,使焊接接头有足够的热强性能,保证过热联箱安全运行。
2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时,对打底焊缝的质量要求较高,不仅要求焊缝熔透、背面齐平,还要求焊缝背面无渣或少渣,否则会影响设备的安全运行。
因此,采用手工钨极氩弧焊(TIG)打底,手工电弧焊(SMAW)填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口,坡口尺寸见图1。
用机械方法加工,应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸,以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊(TIG)选用:TIC-R31焊丝,焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊(SMAW)选用:R307(E5515-B2)焊条,直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4焊接准备2.4.1焊前准备1)焊前应把坡口两侧管子内外各20~30mm范围打磨干净,直至露出金属光泽,确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
12Cr1MoV与F91焊接工艺规程的制定

1 绪论现代工业的发展和科学技术的进步,对焊接构件的性能提出了更高、更苛刻的要求,除需满足通常的力学性能外,还要满足如耐磨性、高温强度、耐腐蚀性、低温韧性、导电性、导热性等多方面的性能要求。
在这种情况下,任何一种金属材料都不可能完全满足整体焊接结构的使用要求,即使可能有某种金属材料相对比较理想一些,也常常由于十分稀缺、价格昂贵,而不能在工程中实际应用,而异种材料焊接的出现很好的解决了这一问题。
特别是异种钢的焊接,最大限度的利用了各种钢的性能,做到了“物尽其用”的效果。
在机械制造业中,异种钢焊接构件得到越来越广泛的应用,它不但能满足不同工作条件对材质的要求,而且通过焊接的方法连接成不同几何形状的零部件,生产、修复简便而且成本低,但是异种钢焊接时存在着严重的焊接性问题。
由于12Cr1MoV与F91钢的化学成分(见表 1.1)、力学性能(表 1.2)、金相组织、物理性质的差异,其焊接性问题主要是淬硬倾向比较大。
表 1.1 12Cr1MoV与F91钢的化学成分表 1.2 12Cr1MoV与F91的力学性能2 12Cr1MoV 与F91异种钢的特性2.1 耐热钢的特性F91和12Cr1MoV都是耐热钢。
耐热钢最基本的特性是要求具有高温化学稳定性和优良的高温力学性能。
2.1.1高温化学稳定性高温化学稳定性主要是抗氧化性。
耐热刚抗氧化性主要取决钢中的化学合金成分,能在钢材的表面形成致密完整的氧化膜因而具有很好的抗氧化性能,如铬、铝、硅等可提高刚的氧化性,铬是提高抗氧化性的主要元素。
试验表明:在650℃、850℃、950℃、1100℃条件下,均能满足抗氧化性要求,而钢中铬ωα的含量要分别达到5%、12%、20%、28%。
Mo、B、V等元素所生成的氧化物熔点较低如MO O3(795℃)、B2O5(540℃)、V2O5(658℃)容易挥发对氧化性不利。
2.1.2 高温力学性能高温力学性能主要指热强度和高温脆化。
热强性是指在高温下具有足够的强度。
12Cr1MoVG焊接施工全过程解析

返修要求
焊缝返修 1、焊缝返修必须在焊缝热处理之前进行。 2、需要返修的焊缝应准确找出缺陷位置,返修焊缝时按原焊接 工艺进行。补焊工艺 与原焊接工艺相同。焊缝返修和补焊的预 热温度应取温度范围的上限、预热范围应相 应扩大。 3、同一部位的焊缝返修次数应不超过两次,如超过两次,必须 认真分析原因,制定 返修方案,经项目焊接技术负责人及业主、 监理焊接工程师批准后方可返修施焊。
焊条恒温要求100~150℃
合金钢管道焊口组对前管内清洁度检查
合金钢管道焊口组对前管内清洁度检查
清洁度为SC级要求:无水分、没有松锈、焊接飞溅、焊接药皮的残渣等、无 油润滑脂、碳氢化合物、油漆等。符合AP规范要求《28-4WPISW70001》
合金钢管道焊口组对
焊接前要采取防风、雨、雪保护措施
1. 2. 3. 4.
坡口形式:V型 坡口角度ɑ:55~65° 坡口钝边b:2~2.5mm 组对间隙a:2~3mm
焊前预热温度检查及测温点数范围
测温点数 焊缝二点对称放置,水平管一个 在焊道上部,一个在焊道下部。
焊前预热温度检查
1、管道焊接必须进行焊前预热,加热范围在管道对口中心线两侧各 不小于三倍壁厚且不小于50mm范围。 2、加热区域 以外100mm范围必须采取保温措施,以减小温度梯度。 3、预热温度范围为200C°~300C°,方法为电加热。
再次预热
RT检测合格后再次预热符合要求后盖面焊接
管道焊缝填充、盖面焊接完成进行表面外观检查合格后, 停留不少于24小时后进 行100%UT+100%tofd检查,并 达到JB/T4730-2005规范要求。
合金钢管道焊缝盖面完成后
焊缝外观要求:表面无气孔、夹渣、飞溅、咬边、裂纹等缺陷,外观成型良好,
12Cr1MoV焊接施工方案

管道(12Cr1MoV)焊接及热处理施工方案一、概况根据我公司以往在安装工程中的经验,结合本工程的高温高压蒸汽管道,编此焊接及热处理施工方案。
本工程中的蒸汽管道材质为(12Cr1MoV)珠光体耐热钢,钢中含有不同的合金元素,碳与合金元素共同作用的结果导致焊接过程中形成淬硬组织,使焊缝的塑性、韧性降低,所以焊接性能较差。
当焊件刚性及接头应力较大时易产生再热裂纹,所以必须建立规范的焊接工艺。
二、编制依据1、GB50236-98《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》2、GB50235-97《工业金属管道工程施工验收规范》三、焊接工艺控制程序焊接工艺评定四、焊接工艺要求1、焊接工艺评定和焊工资格确认。
2、根据焊接工艺评定编制焊接作业指导书。
3、施焊焊工应具备相应的资格证。
4、施焊前必须有建设单位的认可。
5、焊接方法的选择。
A、所有焊口采用氩电联焊。
B、施焊环境湿度大于90%,风速大于8m/s时,应采取严格的防护措施,否则禁止焊接。
6、焊接一般要求A、焊前应对坡口彻底清理,以免粘带锈蚀、油污、油漆、砂粒、泥土等。
B、焊接时避免在母材上引弧,凡有引弧处应磨平后作着色检查,消除缺陷。
C、点固焊由合格焊工完成,所使用的焊材和焊接工艺与正式焊缝相同。
D、有阀门时应开启阀门后进行。
E、焊毕后应打上焊工钢号,并在单线图上作好标注。
F、保护气体的纯度应在99.96%以上。
7、焊接技术要求A、焊接材料A-1、焊条使用前应按说明书烘烤,并在使用的过程中保持干燥,焊条药皮应无脱落和明显裂纹。
A-2、所使用的焊丝、焊条都必须有合格证。
B、焊接坡口B-1、坡口形式和尺寸应符合设计文件的规定,无规定时应符合GB50236-98附录C的要求。
B-2、坡口加工宜采用机械方法,也可以采用等离子、氧乙炔焰等热加工方法,在采用热加工坡口后,必须除去表面的氧化皮、熔渣及影响焊接质量的表面层,并将凹凸不平处打磨平整。
C、坡口组对C-1、坡口组对尺寸应符合相关设计文件或图样的要求,当无规定时应符合GB236-98的要求。
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12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼(广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050)(广州市番禺区职业技术培训中心)12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一,主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。
在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中,锅炉的蒸汽出口温度为450℃,最高工作压力为3.8MPa,按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管(φ159mm×10mm)作为过热器联箱管,以满足产品的使用要求。
1 焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢,此类钢的Cr含量较高,在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。
12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能注:表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见,12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多,淬硬敏感性较大,易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。
在接头刚性及应力较大时,易产生冷裂纹。
由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件,焊接时应采取必要的工艺措施,使焊接接头有足够的热强性能,保证过热联箱安全运行。
2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时,对打底焊缝的质量要求较高,不仅要求焊缝熔透、背面齐平,还要求焊缝背面无渣或少渣,否则会影响设备的安全运行。
因此,采用手工钨极氩弧焊(TIG)打底,手工电弧焊(SMAW)填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口,坡口尺寸见图1。
用机械方法加工,应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸,以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊(TIG)选用:TIC-R31焊丝,焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊(SMAW)选用:R307(E5515-B2)焊条,直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4焊接准备2.4.1焊前准备1)焊前应把坡口两侧管子内外各20~30mm范围打磨干净,直至露出金属光泽,确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
2)氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。
电弧焊的焊条,在焊前须经350~400℃烘干1~2h,且在120℃保温筒存放,随用随取。
3)采用3~4块锲形块(材料与母材相同或接近)均为分布定位焊在坡口上,对接口必须平齐,错边量不得大于0.5mm,定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。
并且在预热的状态下进行定位焊。
2.4.2焊前预热预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。
预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度,有利于避免产生淬硬组织,有助于焊接区的氢的逸出,防止产生焊接裂纹。
由于 12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高,所以选择预热温度为200~300℃,预热区域以焊缝为中心,两侧至少为100mm。
在整个焊接过程中,应保持层间温度不低于预热温度。
2.5焊接2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时,应采用较小的焊接线能量,以减小焊接应力,减少焊接过热区宽度,细化品粒,提高焊缝金属的抗裂性能,焊接参数见表2。
表2焊接参数2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接,不但要严格控制焊接规范参数,而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。
1)氩弧焊打底焊。
将管件处于水平转动位焊接,焊接时采用短弧,焊枪尽可能与工件表面垂直,有利于氩气对焊接熔池的保护。
焊枪和焊丝可稍作横向摆动,保证坡口两侧熔透。
同时,要控制好熔池温度防止产生焊穿和焊瘤缺陷。
在接头部位,要用手提砂轮打磨弧坑,将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除,然后继续引弧焊接。
2)焊条电弧焊填充焊。
应采用短弧焊接,且热输入量不宜过大。
若采用长弧焊接,不仅会出现电弧燃烧不稳定、熔深浅、熔化金属飞溅大及合金元素烧损加剧等问题,而且容易产生咬边、未焊透等缺陷,同时空气中的N2、O2等有害气体易进入熔池,在焊缝中形成气孔缺陷。
焊接时焊条可作小月牙形运条,在坡口两侧要停留0.5~1S,焊接层间必须彻底清理焊渣,发现有气孔等焊接缺陷时,用手提砂轮将焊接缺陷除掉收弧时必须将弧坑填满,以免产生弧坑裂纹。
各层间的接头应错开,不得有重叠。
3)焊条电弧焊盖面焊。
焊接电流比填充层稍小些,应选择正确的焊条角度,运条要均匀,防止在坡口边缘产生咬边缺陷。
焊缝余高要控制在1~3mm,避免焊接接头在使用中产生应力集中。
3焊后热处理12Cr1MoV钢的焊接接头,焊后需进行消除应力热处理,以消除或减少影响区出现的淬硬组织,增加塑性和韧性,有效地减少焊接残余应力,同时有利于扩散氢的逸出,从而减少冷裂纹倾向。
所以,焊接结束时,应立即采用保温材料将焊缝和近缝区覆盖保温,使接头缓慢冷却.随后,再将焊件整体加热至720-760℃,恒温1~2h后,随炉冷却至室温。
4焊接检验依照上述焊接工艺进行试件焊接,试件经外观检查、磁粉探伤和X射线探伤合格后,在试件上截取力学性能试样、金相检验试样进行检验。
检验结果见表3。
表3接头力学性能和金相组织5结论1)12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接必须控制好焊前预热、焊接规范参数、焊后热处理等环节。
2)12Cr1MoV珠光体耐热钢管采用手工钨极氩弧焊(TIG)打底,手工电弧焊(SMAW)填充和盖面的焊接工艺是可行的,焊接接头能满足设备的使用要求。
参考文献1 陈裕川.低合金结构钢的焊接.北京:机械工业出版社,1992.2 李俊林,等.锅炉用钢及其焊接.黑龙江:黑龙江科学技术出版社,1988.3 章燕谋.锅炉与压力容器用钢.陕西:西安交通大学出版社,1984.12Cr1MoV合金钢管的焊接工艺工艺:12Cr1MoV钢中的Cr、Mo、V等强烈的碳化物形成元素有使接头过热区产生再热裂纹的倾向。
坡口机加工后(焊接前)MT检查,无裂纹、无缺陷,焊前坡口及周围表面清理(油污、除锈等)至见金属光泽;坡口装配避免强制组对。
焊接前整体或局部预热,焊缝两边各150mm范围内保证预热温度250~300度;层间温度应在预热温度控制范围内。
GTAW(纯Ar气体保护):建议采用TIG-R31(含V)焊丝,直径2.5mm,电流100~140A。
如果有一定壁厚,管径不是很小的话,建议采取GTAW+SMAW。
SMAW:焊条采用R337,规格可以按实际情况来定。
焊接完成后清理飞溅,加热至350~450℃,保温并缓冷的后热措施。
12Cr1MoV最好采用相应成分的耐热钢焊条,如R310、R312、R317、R316Fe,焊前预热250~350℃,焊后回火处理710~750℃。
焊补缺陷或焊后不能进行热处理时,也可采用奥氏体钢焊条,如A302、A307。
这时,由于焊缝与母材膨胀系数不同,同时在长期高温工作时还可发生碳的扩散迁移现象,而易于导致在融合区发生破坏。
所以,选用奥氏体焊条时要慎重。
12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼(广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050)(广州市番禺区职业技术培训中心)12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一,主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。
在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中,锅炉的蒸汽出口温度为450℃,最高工作压力为3.8MPa,按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管(φ159mm×10mm)作为过热器联箱管,以满足产品的使用要求。
1 焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢,此类钢的Cr含量较高,在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。
12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能注:表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见,12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多,淬硬敏感性较大,易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。
在接头刚性及应力较大时,易产生冷裂纹。
由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件,焊接时应采取必要的工艺措施,使焊接接头有足够的热强性能,保证过热联箱安全运行。
2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时,对打底焊缝的质量要求较高,不仅要求焊缝熔透、背面齐平,还要求焊缝背面无渣或少渣,否则会影响设备的安全运行。
因此,采用手工钨极氩弧焊(TIG)打底,手工电弧焊(SMAW)填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口,坡口尺寸见图1。
用机械方法加工,应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸,以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊(TIG)选用:TIC-R31焊丝,焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊(SMAW)选用:R307(E5515-B2)焊条,直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4 焊接准备2.4.1 焊前准备1)焊前应把坡口两侧管子内外各20~30mm范围打磨干净,直至露出金属光泽,确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
2)氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。
电弧焊的焊条,在焊前须经350~400℃烘干1~2h,且在120℃保温筒存放,随用随取。
3)采用3~4块锲形块(材料与母材相同或接近)均为分布定位焊在坡口上,对接口必须平齐,错边量不得大于0.5mm,定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。
并且在预热的状态下进行定位焊。
2.4.2 焊前预热预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。
预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度,有利于避免产生淬硬组织,有助于焊接区的氢的逸出,防止产生焊接裂纹。
由于 12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高,所以选择预热温度为200~300℃,预热区域以焊缝为中心,两侧至少为100mm。
在整个焊接过程中,应保持层间温度不低于预热温度。
2.5焊接2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时,应采用较小的焊接线能量,以减小焊接应力,减少焊接过热区宽度,细化品粒,提高焊缝金属的抗裂性能,焊接参数见表2。
表2焊接参数2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接,不但要严格控制焊接规范参数,而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。
1)氩弧焊打底焊。
将管件处于水平转动位焊接,焊接时采用短弧,焊枪尽可能与工件表面垂直,有利于氩气对焊接熔池的保护。
焊枪和焊丝可稍作横向摆动,保证坡口两侧熔透。
同时,要控制好熔池温度防止产生焊穿和焊瘤缺陷。
在接头部位,要用手提砂轮打磨弧坑,将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除,然后继续引弧焊接。
2)焊条电弧焊填充焊。
应采用短弧焊接,且热输入量不宜过大。
若采用长弧焊接,不仅会出现电弧燃烧不稳定、熔深浅、熔化金属飞溅大及合金元素烧损加剧等问题,而且容易产生咬边、未焊透等缺陷,同时空气中的N2、O2等有害气体易进入熔池,在焊缝中形成气孔缺陷。
焊接时焊条可作小月牙形运条,在坡口两侧要停留0.5~1S,焊接层间必须彻底清理焊渣,发现有气孔等焊接缺陷时,用手提砂轮将焊接缺陷除掉收弧时必须将弧坑填满,以免产生弧坑裂纹。