15CrMo钢厚壁高压管现场焊接的工艺措施.pdf

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生技术交流
15CrMo钢厚壁高压管现场
焊接的工工艺措施
新民罗茗华
(广东省技师学院广东惠州516100
【摘要】本文根据现场焊接特点及焊接质量要求,对15CrMo厚壁高压管的焊
接工艺进行了研究,通过选用不同的焊接材料和焊接工艺进行焊接工艺评定试验,
证明方案Ⅰ是最佳选择。
【关键词】珠光体耐热钢厚壁高压管焊接工艺
巴陵石化氮肥厂氨合成塔技(原进口管),管内介质为氢、氨
术改造中,105D出口至123C的管氮混合气体,其工作压力高达
道上有多道高压焊口,材质为150kg,工作温度高达500℃。为了
15CrMo钢,规格为Φ14"×3/4°保证焊接质量,选用不同的焊接
材料和焊接工艺进行了焊接工艺
表1焊接材料的化学成分和力学性能
评定试验,为现场施焊提供了可
靠的焊接工艺数据。
型号C
MnSi「Cr「N
Mpa)I( s y
115CrMo钢的焊接性
R80S-?<0.050.710.41.2「<.20.5k0.025<0.025「50025
E8018
0.710.31.1
0.5<0.04<0.03」55019
15CrMo钢系珠光体组织耐热钢,
E 309MO
22.0212.0
0.1210.5·-2.0.
16
04.0「。"<0.025<0.0355525
在高温下具有较高的热强性(8b≥
410MPa)和抗氧化性,由于钢中含有
试件采用15CrMo钢管,规格为Φ325×25,坡口型式及尺寸见图1。
较高含量的Cr、C和其它合金元素,
钢材的淬硬倾向较明显,焊接性差。
15CrMo钢的化学成分如下:
C:0.16%,Si:0.27%,Mn:0.
U
55%,Cr:0.95%,Mo:0.50%,S≤
0.040%,P≤0.040%,
其碳当量(按国际焊接协会
11W推荐的公式
(cc('+Mn, Cr#Mo+V Nrcu .(54%
根据经验:当Ceq>0.4%时,
图1坡口型式及尺寸
焊接接头淬硬倾向大,可能出现
28百油工设「200806
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技术变流
JI SHU JIAO LIU
冷裂纹.而15CrMo钢的Ceq值达0
表2焊条烘烤规范
545%,故15CrMo钢的淬硬倾向大,
焊条型号
烘烤湿度
保温吋间
焊接性差,因此15CrMo钢焊接时,
焊接材料的选择和严格的工艺措
E8018-B2
300C
施,对于防止裂纹,保证使用性能
E309Mo-16
150C
1.5h
至关重要。
表3方案的焊接工艺参数
2焊接工艺
解道
焊接
焊材焊接「电孤
長
预热及热处理
(1)焊接材料
名称「方法
材料「规格「电流电压{层闻温度规范
针对15CrMo钢的焊接性及现
场高压管道的工作特点,根据以
打底层「钨板飯瘀焊ER80S-B:.p2,411012
往的经验,参照国外提供的焊接填充层焊条电孤焊E309M16?中.290-952212
工艺卡,我们选择了两种方案进盖面层条电弧坪E309Mo-169p3.2190-95224
行焊接试验。
方案[:焊前预热,采用ER80S
B2L焊丝,T1C焊打底,E8018-B2焊
表4方案‖的焊接工艺参数
条,焊条电弧填充盖面,焊后进行「焊道排
焊接焊材「焊接「电弧预热及热处理
局部热处理。
名称
方法
材料规格「电流」电压层间温度规范
方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,
TG焊打底,E309M-16焊条,焊条「打底」极原80SBup2.41012
电弧焊填充盖面,焊后不进行热#充层坪条电好E8018-B93.2318-9022」10c1573min
处理。焊丝和焊条的化学成分及
盖面层焊条电弧焊E8018-B23.25185-9023-25
力学性能见表1。
(2)焊前准备
焊前用角向磨光机将坡口内
按方案Ⅰ焊前需进行预热,根
「C1-尺寸碳当量
外及坡口边缘50mm范围内打磨至据To- Bessyo等人提出的计算侦热
S-试件厚度(本文中S=25mm
露出金属光泽,然后用丙酮清洗温度公式
Mn+Cr
ICK=C+9
。Mo=0.361
于诤。
10.25
1CL,=0.045
试件为水平固定位置,对口间
则To=138℃
隙为4mm,采用手工钨极氟弧焊沿
式中To一热温度℃
因此预热温度选为150℃。采
园周均匀点焊六处,每处点固长
「C= =ICX+IClp
用氧-乙炔焰对试件进行加温,先
度应不小于20mm。焊条按表2的规
「Cp=0.OO5SCk
用测温笔粗略判断试件表面的温
范进行烘烤。
ICK=C+(Mn+Cr)/9+Ni/18+7Mo90度(以笔迹颜色变化快慢进行估
(3)焊接工艺参数
其中:「C1、一成分碳当量
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
者简介
度
焊接时,第一层采用手工钨极
喻新民在读研究生,现在广东省技师学院工作。
氩弧焊打底,为避免仰焊处焊缝
肯面产生円陷,送丝时采用内填
2000石面他工设否29