铬钼耐热钢焊接工艺标准
1 适用范围
本工艺标准适用于铬钼耐热钢手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊的焊接施工。
2 施工准备
2.1 技术准备（施工标准、规范）
2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235
2.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236。
2.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501
2.1.4 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SH3520
2.1.5 《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085
2.1.6 《焊条质量管理规程》JB3223
2.1.7 《钢制压力容器》GB150
2.1.8 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708
2.1.9 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709
2.1.10 《压力容器无损检测》JB4730
2.2 作业人员
注：焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第5条进行考试
2.3 材料检查验收
2.3.1 工程材料
2.3.1.1 焊接工程所采用的材料，应符合设计文件的规定。
2.3.1.2 材料应具有出厂合格证和质量证明书。其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。
2.3.1.3 材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收2.3.1.4 国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进行复验。
2.3.1.5 施工前应对所用材料进行外观检查，其表面不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、折叠等缺陷，否则应进行消除，消除深度不应超过材料的负偏差。
2.3.1.6 合金钢管道、管件、阀门应按规定进行光谱检验
2.3.2 焊接材料
2.3.2.1 焊条应符合国家现行的《低合金钢焊条》GB5118标准，《不锈钢焊条》GB983标准。
2.3.2.2 焊丝应符合国家现行的《焊接用钢丝》GB1300，焊剂应符合国家现行规范标准。
2.3.2.3 国外焊材应符合生产国相应的技术标准的要求。
2.3.2.4 焊接材料入库时，应核查质量证明书，包装外观不得有破损、受潮、锈蚀等现象。并按《焊条质量管理规程》JB3223的规定建立保管、烘干、发放回收制度。
2.3.2.5 钨极气体保护焊所用的氩气应符合国家现行的标准《氩气》GB4842的规定，且纯度不应低于99.96%。
2.3.2.6 二氧化碳气体保护焊采用的二氧化碳气体纯度，不低于99.5%，含水量不应超过0.005%。2.4 主要工机具
2.4.1 设备
2.4.1.1 各种设备性能应完好,电流、电压等仪表应在检测周期内。焊接电源宜安放在通风的集装箱内。
2.4.1.2 工具：焊接面罩、焊条保温筒、清渣锤、钢丝刷、气割工具、角向磨光机
2.5 测量及计量器具
2.6 作业条件
2.6.1 焊接工艺评定覆盖率、焊工持证率应达到100%
2.6.2 焊接环境应符合下列规定，否则应采取有效的防护措施。
2.6.2.1 手工焊条电弧焊管道焊接时风速＜8m/s 、容器焊接焊接时风速＜10m/s 、气体保护焊时风速＜2m/s
2.6.2.2 相对湿度＜90% 2.6.2.3 无雨、雪天气 2.6.2.4 焊接环境温度＞0℃ 3 施工工艺
3.1 焊接施工工艺流程图
3.2 工艺操作过程 3.2.1 焊接工艺评定 3.2.1.1 焊接工艺评定流程图
3.2.1.2 压力容器、压力管道焊接工艺评定应执行《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708。锅炉按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》进行，其余的也可执行《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236
3.2.1.3 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236中未包括的钢材，应按钢号分别进行评定。
3.2.1.4 国外引进项目的焊接工艺评定按设计文件规定的办法进行。
3.2.2 焊工考核取证
3.2.2.1 焊工培训考核取证流程图
3.2.2.2从事压力容器、压力管道焊接的焊工，应按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理细则》进行考试。从事其它焊接的焊工也可按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第五条进行考试。
3.2.2.3焊工合格证的项目应覆盖该焊工参加焊接的工作内容。且该焊工施焊工作必须在合格项目有效期内。
3.2.3焊材管理
3.2.3.1焊材管理流程图
3.2.3.2 焊接材料入库时，应核查其质量证明书，同时检查包装状况，不得有破损、受潮、锈蚀等现象。
3.2.3.3 焊材库应具备防潮、通风、保暖性能，并设温湿度计实施监控。室内温度应在5℃以上，相对湿度不超过60％。
3.2.3.4 焊材需分规格、型号及批号分列排放在搁架上，做出标识。焊材存放必须离地离墙300mm。
3.2.3.5 规范有要求的焊材应进行复验，首次使用某厂或某牌号焊条宜进行焊接性能试焊，以鉴定焊材的工艺性能和探伤质量。
3.2.3.6 焊材烘干设专职烘烤管理员
3.2.3.7 焊接材料在烘干及保温时应严格按要求执行。烘干焊条时应注意防止焊条因骤冷骤热而导致药皮开裂或脱落。不同类型的焊接材料原则上应分别烘干，但烘干规范相同的不同类型焊接材料如同炉烘干时，必须间隔且有明显的标记。
3.2.3.8 焊接材料的烘干规范可参照焊接材料说明书和工艺要求确定。焊前要求烘干的焊接材料如烘干后在常温下搁置4h以上，在使用时应再次烘干。累计的烘干次数一般不宜超过2次。
3.2.3.9 烘干后的焊接材料应存放在规定要求恒温温度的恒温箱内，并按不同型号、不同牌号、不同规格分别摆放，并设置明显标记。
3.2.3.10 焊材烘烤管理员对焊接材料的烘干、保温、发放及回收应作详细记录。
3.2.4 焊材选用原则
3.2.
4.1 同种钢号相焊
（1）一般选用与被焊母材化学成分相当的焊接材料。
（2）焊缝金属的强度值不低于母材标准值的下限。
（3）对铬钼钢管焊接若因施工条件限制难以进行焊后热处理，且温度低于425℃时，经设计同可选高铬镍（25%-13%以上）焊接材料，焊前仍按规定预热，焊后可不做热处理。
3.2.
4.2 不同钢号相焊
(1) 铬钼钢与碳素钢或不同钢号的铬钼钢之间组成的焊接接头，可按合金含量较低的一侧钢材选用焊材。
(2) 铬钼钢与奥氏体钢组成的焊接接头，且工作温度低于425℃时，应选用25%Gr-13Ni以上的奥氏体焊接材料，当工作温度高于425℃时应选用镍基焊接材料。
3.2.
4.3 常用铬钼钢推荐选用的焊接材料
表3.2.4.3 常用铬钼钢推荐选用的焊接材料
3.3 施工艺参数
3.3.1 焊缝坡口形式、尺寸、加工方法及组对要求。
3.3.1.1 焊缝坡口形式、尺寸应符合设计文件和焊接工艺指道书的规定。
3.3.1.2 坡口面加工宜采用机械方法。
3.3.1.3 采用火焰切割时，应清除过热层和氧化层，并将表面凹凸不平处打磨平整，同时火焰切割时为防止边缘开裂，当铬钼含量在1.5Gr-0.5Mo以上的钢材切割前应预热100-150℃
3.3.1.4 坡口表面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷，若设计要求对坡口表面无损探伤时，探伤范围为坡口及两侧各20mm 。
3.3.1.5 定位焊缝应保证焊透，熔合良好，无焊瘤，发现裂纹等缺陷应及时消除。焊前需要预热的材质，定位焊也应预热，且取预热温度的上限。
3.3.1.7焊缝组对不得采用强制手段进行组装。
3.3.1.8 壁厚相同的管子、管件组对时，应使内壁平齐，其内壁错边量应≤管壁厚度的10%，且≤1mm。
3.3.1.10 焊缝组对定位焊的工艺应和正式焊接相同。
3.3.1.11 手工电弧焊定位焊缝的尺寸见下表
3.3.2 焊接线能量的计算：
焊接线能量公式为：Q=IU/V×60
式中：Q—焊接线能量（J/cm）；I—焊接电流（A）；U—电弧电压（V）；V—焊接速度（cm/min）3.3.3 工艺参数
焊接工艺参数应根据焊接评定编制。
3.3.3.1 铬钼钢手工电弧焊推荐工艺参数
3.3.3.2 铬钼钢手工钨极氩弧焊推荐工艺参数
3.3.3.3 铬钼钢埋弧焊推荐工艺参数
3.4 施工过程应注意的问题
3.4.1 焊接一般规定
3.4.1.1 焊前应将坡口及两侧20mm范围内的油污、铁锈、污物清理干净。
3.4.1.2 地线应于焊件接触牢固，焊接时在坡口内引弧，
3.4.1.3 焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷,多层焊第一道焊缝需用小直径焊条。
3.4.1.4 每道焊缝要尽量一次焊完，如因故中断应按工艺要求采取缓冷措施，重新焊接时应进行检查，确认无缺陷后方可按原工艺进行焊接。
3.4.1.5 有预热要求的钢材焊接层间温度不低于预热温度。
3.4.1.6 焊接收弧时应将弧坑填满，多层焊时层间接头应错开30-50mm。
3.4.1.7 管道底层焊缝宜采用钨极氩弧焊打底，当母材含Gr量超过3%或合金总量超过5%时焊缝背面应通氩气保护。
3.4.1.8淬硬倾相明显的钢或需要进行焊后热处理的钢，焊缝完成后不能立即进行热处理时应进行后热，后热温度一般200℃-350℃，保温时间于壁厚有关，一般不低于0.5小时。
3.5 施工环节及重要工序
3.5.1 压力容器产品焊接试板及锅炉炉管的代样（试管）
3.5.1.1 压力容器每台至少应做产品焊接试板一块，试板的备制、数量、位置按GB150-98执行。锅炉炉管的代样（试管）按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》进行
3.5.1.2 产品试板的钢号、批号、规格、焊接及热处理工艺均应与容器壳板相同，试板应由施焊容器的焊工，在与容器焊接相同的条件下焊接（一般点固在容器筒体纵焊缝延线上焊接）；
3.5.1.3 试板焊缝检验项目应与容器相同，容器有热处理要求的试板应与一起进行热处理。
3.5.1.4 试样的尺寸、截取、试验方法及合格指标应符合《钢制压力容器焊接试板的力学性能检验》
JB4744-2000的有关规定执行。
3.5.2 焊缝内部缺陷的返修
3.5.2.1 经射线或超声波检查的焊缝，发现超标缺陷时，应按检测结果分析缺陷性质、产生原因，并确定位缺陷所在部位（必要时可再用超声复测）确定修补侧；
3.5.2.2 内部缺陷的清除采用砂轮磨削或碳弧气刨的方法进行，当采用气刨清除时应用砂轮磨去渗碳层，修整刨槽至便于焊接形状，并确认缺陷完全清除后再进行焊补，
3.5.2.3 压力容返修清除缺陷的深度不得超过容器厚度的2/3。如达到2/3缺陷仍未完全清除时，应停止清除并进行焊补，然后从另一侧再次清除和焊补；修补焊缝的长度不得小于50mm，且返修后应按原探伤方法进行检验。
3.5.2.4 同一部位（焊缝内、外侧各作为一个部位）的修补不宜超过两次，对经过两次修补仍不合格的焊缝，应编制返修工艺，采取可靠的技术措施，经单位技术负责人批准后方可实施修补；
3.5.2.4 焊接修补的部位、次数和检测结果应作好记录。
3.5.3 焊前预热及焊后热处理
3.5.3.1 预热
（1）焊前预温度应按设计要求或设计指定的施工验收规范及编制的焊接作业指导书规定进行。
（2）要求焊前预热的焊件，其层间温度应不低于热温度。
（3）预热时应保证坡口两侧均匀受热，预热范围应以对口中心为基准，两侧各不小三倍焊件壁厚，且不小于100mm范围。
（4）不同钢号相焊时预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。
（5）当焊件温度低于0℃时，预热温度取上限，且所有未要求预热钢材的焊缝也应在始焊出100mm范围内预热15℃以上。
（6）当采用氩弧焊打底时，焊前预热温度可比表中规定的下限温度降低50℃。
3.5.3.2 焊后热处理
（1）焊后热处理应按设计要求或设计指定的施工验收规范及焊接作业指导书规定进行。
（2）热处理加热范围应以焊缝中心为基准，两侧各不小三倍焊件壁厚，且不小于25mm，加热区以外的100 mm范围应于保温。
（3）不同铬钼钢之间的焊接接头或铬钼钢与碳素钢的焊接接头其热处理温度应按合金含量高者的下限。（4）焊缝热处理后应用硬度测定法检查，其它无损探伤检验应按设计要求和规范进行。
（5）热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。
（6）焊后热处理具体操作工艺执行《热处理施工工艺标准》的规定。
3.5.3.3 GB50236荐焊常用部分铬钼钢焊前预热和焊后热处理工艺。（同种材料不同的产品，不同的施工验收标准，焊前预热和焊后热处理稍有差别，这里只介绍GB50236推荐焊的部分铬钼钢焊前预热和焊后热处理工艺条件）。
4 质量检验
4.1 质量检验标准
质量检验标准按设计要求或设计指定的施工验收规范的标准执行。一般情况工业管道按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236执行。石油化工管道按《石油化工铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SH3520执行。压力容器按《钢制压力容器》GB150执行。
4.2 焊后检验。（施焊前检验、焊接过程检验参照《通用部分焊接施工工艺标准》）。
4.2.1 焊缝外观
4.2.1.1 焊缝应与母材圆滑过度，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、未焊透、弧坑、等缺陷。Ⅰ、Ⅱ级焊缝，压力容器焊缝表面不允许有咬边现象。
4.2.1.2 焊缝余高
（1）管道： e≤1+0.1b, 且≯3mm。见下图
b
e
（2）压力容器：A、B类焊缝余高不得大于焊件厚度10%，且不大于3mm。
4.2.1.3 角焊缝焊脚高度不得低于设计要求。
4.2.1.4 焊缝宽度以每侧超过坡口1-2 mm为宜。
4.2.2 硬度检验
4.2.2.1焊缝热处理后硬度检验的数量、合格标准应符合设计或设计指定规范标准的要求。
4.2.2.2 焊缝每处硬度测定时应检查焊缝、热影响区、母材3个点。
4.2.2.3 一般情况下焊缝硬度不超过母材布氏硬度HB+100，当含铬量≥2%时，HB≤300。
4.2.3 无损探伤
4.2.3.1无损探伤检测方法、检测数量、合格标准及要求应按设计规定或设计指定的检测标准（施工验收规范）执行。
4.2.3.2 无损探伤检验应在焊接完成24小时后进行（易产生延迟裂纹的焊缝36小时），且焊缝必须经外观检查合格。
4.2.3.3 当规定进行表面无损检验有再热裂纹倾向的焊缝，其表面无损检验应在焊后和热处理后各进行一次。
4.3 特殊工艺或关键控制点
4.4 质量记录
4.4.1 母材及焊材产品质量证明书。
4.4.2 焊接施工记录、焊缝探伤布片图和焊工代号布置图，
4.4.3 焊缝返修记录
4.4.4 焊缝无损探伤报告
4.4.5 焊后热处理记录及热处理后硬度记录
4.4.6 产品焊接试板（试管）报告
4.5 应注意的质量问题
4.5.1 母材表面电弧擦伤
焊接Gr-Mo钢，严禁焊件表面出现电弧擦伤缺陷，因此焊前地线应于焊件接触牢固，焊接时应在坡口内引弧,电缆线破损应及时处理。
4.5.2 焊缝咬边
Gr-Mo钢压力容器焊缝表面不允有咬边现象，因此盖面焊接时电流不能过大，运条要到位，运条角度要正确。
4.5.3 焊缝清理
钢结构、非标制做等焊接，不少焊工认为不重要，往往焊后药皮不除、飞溅不清理，因此要加强质量意识教育，杜绝此类质量通病发生。
4.5.4 承插焊缝的焊接
试压过程中承插焊缝泄漏较多，因此焊接承插焊缝要重视，同时必须保证焊接2层以上。
4.5.5 Gr-Mo耐热钢淬硬倾相明显，焊后易发生冷裂现象，因此应严格控制工艺1）、焊缝不应强力组对，
2）、焊材选用低氢型焊材，且必须烘干，3）、选用适当的焊接线能量应。4）严格按工艺要求进行预热，焊后及时进行消氢处理，并及时进行热处理。
5 成品保护
5.1 焊缝完成后严禁敲打、碰砸焊缝及热影响区，对装有仪表、调节阀等区域应遮挡保护。焊接中严禁焊件表面出现电弧擦伤缺陷。
5.2 淬硬倾向较大的钢材严禁在近缝区或母材上点焊临时支架。
5.3 凡在管道附近应进行切割作业时应及时挡护，杜绝切割残渣、氧化物伤及管道和焊缝。
5.4 严禁利用已完成的管道做支吊点。
6 职业健康安全和环境管理
6.1 施工过程危害辩识及控制措施
表6.1 施工过程危害辩识及控制措施
表6.2 环境因素识别及控制措施
常用耐热钢的焊接工艺 耐热钢是指钢再高温条件下既具有热稳定性，又具有热强性的 钢材。热稳定性是指钢材在高温条件下能保持化学稳定性（耐腐蚀、 不氧化）。热强性是指钢材在高温条件下具有足够的强度。其中耐热 性能主要通过铬、钼、钒、钛、铌等合金元素来保证，因此在焊接材 料的选择上应根据母材的合金元素含量来确定。耐热钢在石油石化工业装置施工中应用较为广泛，我们能够经常接触到的多为合金含量较 低的珠光体耐热钢，如15CrMo，1Cr5Mo等。 1铬钼耐热钢的焊接性 铬和钼是珠光体耐热钢的主要合金元素，显著提高金属的高温强度和高温抗氧化性，但它们使金属的焊接性能变差，在焊缝和热影响区具有淬应倾向，焊后在空气中冷却易产生硬而脆的马氏体组织，不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，从而产生冷裂倾向。 因此耐热钢焊接时的主要问题是裂纹，而形成裂纹的三要素是： 组织、应力和焊缝中的含氢量，因此制定合理的焊接工艺尤为重 要。 2珠光体耐热钢焊接工艺 2.1坡口 坡口的加工通常用火焰或者等离子切割工艺，必要时切割也要预热，打磨干净后做PT检验，去除坡口上的裂纹。通常选用V型坡口， 坡口角度为60°，从防止裂纹的角度考虑，坡口角度大些有利，但
是增加了焊接量，同时将坡口及内处两侧打磨干净，去除油污、铁锈及水份等污物（去氢、防止气孔）。 2.2组对 要求不能强制组对，防止产生内应力，由于铬钼耐热钢裂纹倾 向较大，故在焊接时焊缝的拘束度不能过大，以免造成过大的刚度，特别在厚板焊接时，妨碍焊缝自由收缩的拉筋、夹具和卡具等应尽量避免使用。 2.3焊接方法的选用 目前，我们石油石化安装单位管线焊接常用的焊接方法是钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面，其它焊接方法还有熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）、CO2气体保护焊、电渣焊和埋弧自动焊等。 2.4焊接材料的选择 选配焊接材料的原则，焊缝金属的合金成分与强度性能基本上要与母材相应指标一致或者应达到产品技术条件提出的最低性能指标。而且为了降低氢含量应先用低氢型碱性焊条，焊条或者焊剂应按规定工艺烘干，随用随取，要装在焊条保温桶中随用随取，焊条再保温桶内不得超过4个小时，否则应重新烘干，烘干次数不得超过三次，这在具体施工过程中都有详细的规定。铬钼耐热钢手弧焊时，也可选用奥氏体不锈钢焊条，如A307焊条，但焊前仍需要预热，这种方法适用于焊件焊后不能热处理的情况。 耐热钢焊材选用表如下所示：
5-1 钢结构手工电弧焊焊接工艺标准（501-1996） 1 范围 本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。22施工准备 2.1 材料及主要机具 2.1.1 电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。 2.1.2 引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。 2.1.3 主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计等。 2.2 作业条件 2.2.1 熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。 2.2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。 2.2.3 现场供电应符合焊接用电要求。 2.2.4 环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。 3 操作工艺 3.1 工艺流程： 作业准备→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊） →焊缝检查 3.2 钢结构电弧焊接： 3.2.1 平焊 3.2.1.1 选择合格的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。 3.2.1.2 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。 3.2.1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。 3.2.1.4 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。 3.2.1.5 引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。对接焊缝及时接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。 3.2.1.6 焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。 3.2.1.7 焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。 3.2.1.8 焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。 3.2.1.9 收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。 3.2.1.10 清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。
铬钼耐热钢焊接工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于铬钼耐热钢手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊的焊接施工。 2 施工准备 2.1 技术准备（施工标准、规范） 2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235 2.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236。 2.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501 2.1.4 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SH3520 2.1.5 《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085 2.1.6 《焊条质量管理规程》JB3223 2.1.7 《钢制压力容器》GB150 2.1.8 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708 2.1.9 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709 2.1.10 《压力容器无损检测》JB4730 2.2 作业人员 注：焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第5条进行考试 2.3 材料检查验收 2.3.1 工程材料 2.3.1.1 焊接工程所采用的材料，应符合设计文件的规定。 2.3.1.2 材料应具有出厂合格证和质量证明书。其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。 2.3.1.3 材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收2.3.1.4 国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进行复验。 2.3.1.5 施工前应对所用材料进行外观检查，其表面不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、折叠等缺陷，否则应进行消除，消除深度不应超过材料的负偏差。
材质为15CrMo。铬钼钢可焊性差，焊接工艺复杂，需经过严格的预热、层间加热、后热、热处理等工序才能获得合格的焊接接头。并且返工时容易产生裂纹等缺陷，给施工和管理带来很大难度，为满足现场施工需要确保工程质量,将铬钼钢焊接和热处理作为特殊过程控制,特编制本施工技术措施。2.0编制依据 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SHJ3501-1997 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SHJ3520-1991 《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93 相关施工图纸及重复利用图 4.0焊接施工措施 4.1施工人员 4.1.1焊接工程师应按焊接工艺评定制定焊接工艺卡,解决焊接技术问题,指导焊接工作。 4.1.2焊接检查人员应根据技术规范、设计文件、焊接工艺卡对现场焊接工艺的执行情况进行连续监控,确定标记并记录,焊接检查人员应检查上岗焊工的合格证,对焊接一次合格率低的焊工停止其焊接工作。 4.1.3无损检测人员应具有劳动局颁发的无损检测资格证,应熟悉检验工作的原理及检验设备的应用并正确评定焊接接头的缺陷。
4.1.4热处理人员应熟悉铬钼钢接头的热处理参数及热处理设备的应用，负责焊前预热、焊中伴热、焊后后热和热处理工作，并填发整理保管全部热处理记录。 4.1.5焊工应具有劳动局颁发的相应项目的焊工合格证，并能根据焊接工艺卡选择合适的焊接工艺参数，严格按焊接工艺要求施焊。 4.1.6铬钼合金管的组对安装工作应配备经验丰富、责任心强的管工负责。 4.2施工机具及设备 4.2.1特殊过程的施工机具应由设备科配备完好的设备，并由专人检查和保养。 4.2.2焊机必须具有参数稳定,调节灵活,满足焊接工艺要求,安全可靠的性能。 4.2.3热处理设备应能自动控温,用热电偶侧量温度,每个回路均有温度显示并由制动记录仪记录热处理曲线。 4.2.4所有计量器具均应鉴定合格,测量准确,且在检查周期内。 4.3施工环境 4.3.1铬钼钢管线应开辟专门场地进行预制,防止同其它材质管线、管材混用。 4.3.2由于夏季、秋季室外风大,多雨,必须采用搭防风棚的方式来克服对铬钼钢焊接的不利影响,改善焊接环境。 4.3.3焊接现场应配备风速仪,干湿温度计,以便于对现场环境的监测。 4.3.4现场设专人进行施焊环境监测,每天两次。
铬钼钢自行车钢架特性 钢是一种历史悠久的材料，从最普通的民用自行车到高端的竞赛级车辆，都或多或少的使用着钢材。除了冶炼技术的完善之外，钢也有其它材料所不能代替的优点： 1．加工性能好，铬钼钢是历史最悠久的自行车素材，对它的研究时间也最长，因此它的加工技术已经发展到一个相当稳定的程度。 2．强度大，根据车友们使用下来的结论来看可以得出:相同体积下的钢材的强度远远大于铝合金和钛合金，因此合格的钢架的强度都可以让人放心。 3．乘骑感舒适，钢是一种具有良好的弹性的金属，用钢制作的车架，可以吸收骑行过程中所带来的震动。因此钢架不会向铝架那样让人感觉不舒服，特别适合用来做旅行车架。 4．钢的金属疲劳性要比铝强的多，所以在相同的使用条件下，钢架的寿命也会比铝架长得多。 当然，钢架也有其不可克服的缺点： 1．重量，在极度追求器材轻量化的今天，钢7.8g/立方厘米的质量让所有人对他望而却步。虽然可以使用轻量化的钢材，并且用抽管技术把管壁抽得极薄，可是还是很难把钢架的重量减到1600克以下。而很多铝架的重量只有1400克左右。这也就是在竞赛级别的车架中很少看见钢架的缘故。 2．生锈，相对于其他的材料，钢是比较容易生锈的。生锈会使钢的强度大幅度的下降，减少使用寿命。（像BEARS这些车架为了防止生锈问题都给车架的内管做了新的镀层处理）所以必须采取种种手段来防止钢材生锈。 雷诺管材在自行车界享有极为崇高的地位，对于自行车的爱好者而言，在车店前面，望著橱窗里的自行车，梦想拥有一台贴著雷诺标签的自行车车架是很多人的共同记忆。雷诺853管材自从1995年推出以来就受到自行车界的注目。它的强度对重量比(strength to weight ratio)已经接近高品质钛合金，而且在焊接之后焊接区的强度甚至比焊接前更强，因此雷诺853几乎成了高阶铬钼钢车架的代名詞。 大家所熟悉的雷诺管材也分很多级别，最高级的是９５３不锈钢热处理抽管。其强度和韧度指标几乎是钛合金的两倍。最薄可以抽到0.3MM, 接下来的是８５３／６３１／７２５／５２５／５２０／７５３／５３１，其中最为大家所熟悉的是５２５／５２０系列，５２５是ＲＥＹＮＯＬＤ原厂生产，５２０则是采用雷诺的同一合金配方和相同的质量检验标准授权台湾钢厂生产的。５２０虽然是在台湾生产，但是价格却并不低，部分厂商为成本考虑而钻空子，贴５２０标的车架其实只有贴着标的那根中管是５２０的，其余上下管均为普通铬钼钢管。没有仪器的分析，一般消费者基本上是无法分辨的。还有更低端的产品
常用焊接方法——焊接工艺 我公司是生产自动焊接设备的大型厂家。作为公司员工，就更应该了解常用焊接方法及焊接工艺。结合设备调试，这里将常用的埋弧焊、气体保护焊、钨极氩弧焊作为简要的讲述，以供有关人员参考。 一、埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊。主要优点：劳动条件好，节省焊接材料和电能，焊缝质量好，生产效率高等。但不适合薄板焊接。（当焊接电流小于100A时，电弧稳定性差，目前板厚小于1mm的薄板还无法采用埋弧焊）只限于水平或倾斜度不大的位置施焊。 埋弧焊是高效焊接常用方法之一。主要用于：焊接各种钢板结构。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢和复合材料以及堆焊耐磨、耐蚀合金等。 焊接工艺参数对焊接质量影响较大的有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径与伸出长度、焊丝倾角、装配间隙与坡口大小等。此外焊剂层厚度及粒度对焊接质量也有影响。下面分别讲述它们对焊接质量的影响： 1.焊接电流： 焊接电流是决定熔深的主要因素。在一定范围内，焊接电流增加，焊缝的熔深和余高都增加。而焊缝的宽度增加不大。增大焊接电流能提高生产率，但在一定的焊接速度下，焊接电流过大会使热影响区过大，并产生焊瘤及焊件被烧穿等缺陷。若焊接电流过小，测熔深不足，
熔合不好、未焊透和夹渣，并使焊缝成形变坏。 2.电弧电压： 电弧电压是决定熔宽的主要因素。电弧电压增加时，弧长增加，熔深减小，焊缝宽度变宽，余高减小，电弧电压过大，溶剂熔化量增加，电弧不稳，严重时会产生咬边和气孔等。 3.焊接速度： 焊接速度增加，母材熔合比较小。焊接速度过高时，会产生咬边，未焊透，电弧偏吹和气孔等缺陷，焊缝余高大而窄成形不好。 4.焊丝直径与伸出长度： 当焊接电流不变时，减小焊丝直径，电流密度增加，熔深增大，成形系数减小。焊丝伸出长度增加时，熔深速度和余高都增加。 5.焊丝倾角： 焊丝前倾，焊缝成形系数增加，熔深变浅，焊缝宽度增加。焊丝后倾，熔深与余高增，。熔宽明显减小，焊缝成形不变。 6.装配间隙与坡口： 在其他工艺参数不变的条件下，装配间隙与坡口角度增大时，熔合比与余高减小，熔深增大，焊缝厚度基本保持不变。 7、焊机层厚度与粒度： 焊剂层太薄时，容易露弧，电弧保护不好，容易产生气孔或裂纹。焊剂层太厚，焊缝变窄，成形不好。 一般情况下，焊剂粒度对焊缝成形影响不大，但采用小直径焊丝焊薄板时，焊剂粒度对焊缝成形就有影响。若焊剂颗粒太大，电弧不
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。所以15CrMoG耐热合金钢与碳素钢、不锈钢等管道相比不管从施工工艺还是施工时所使用的工机具要求都更高，也更复杂。因此通过本工法的实施,使我公司的管道施工综合能力得到很大的提高,填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢安装技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造良好的社会效益。更为今后公司施工同类管道奠定了坚实的基础，提高了 1 市场竞争能力。 2.2本工法贯彻实施后，使我公司得以熟练掌握15CrMoG材质高温高压蒸汽管道的打磨、预热、焊接、层间温度、焊后缓冷、焊缝及管道的热处理等所有工序及每个工序的具体要求及相关参数。为今后公司施工同类合金管道将起到较大的指导作用。 3 适用范围 适用于管道介质在10MPa、550℃以下的15CrMoG材质或同类型材质的高温、高压蒸汽管道或其它介质管道的焊接。 4工艺原理 为了保证耐热钢具有较好的高温强度和高温抗氧化性能,要加入一定
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1 12Cr1MoV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
Cr5MoCr9Mo耐热钢炉管的焊接 前言 在我公司承建的神华煤制油化工鄂尔多斯煤制油分公司15万吨/年催化重整装置中，四合一加热炉辐射室炉管为铬钼耐热钢，需现场焊接。其中材质为ASTM A335 P5（Cr5Mo），规格为φ355.6×19.05，焊口8道；材质为ASTM A213 T9（Cr9Mo），规格为φ73.0×7.01，焊口56道。两种材质均属于中合金耐热钢，具有高温耐热性和高温耐氧化性，但焊接性较差。由于工期紧张，耐热钢炉管的焊接工作只能在冬季完成，这给焊接工作带来了很大的困难，根据公司焊接工艺评定结合现场实际情况，制订了合理的焊接工艺措施，确保了耐热钢炉管焊接任务的顺利完成。 Cr5Mo、 Cr9Mo焊接性分析 1.1 炉管材质化学成分见表1 1.2Cr5Mo、 Cr9Mo属于中合金耐热钢。在常规的碳含量下，中合金耐热钢的组织均为马氏体组织[1]。由于钢中碳和合金元素的共同作用，在焊接时极易形成淬硬组织，可焊接性差，主要可以出现的问题是焊接时易产生冷裂纹、再热裂纹和回火脆性[2]。该类钢具有空淬倾向，焊接质量差，焊后易形成硬度很高的马氏体和少量的贝氏体[3]，为防止焊接接头的硬度和产生裂纹，所以要求焊前预热及焊后热处理。 2 焊接工艺 2.1 焊接方法 采用钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。 2.2 焊接材料的选择
为保证焊接接头具有与母材相当的高温蠕变强度和抗氧化性，选择与母材合金成分基本相同的中合金钢焊材。焊材选择见表2 2.3坡口加工及组对 （1）炉管坡口采用机械或火焰加工，火焰加工的坡口在切割完以后需把坡口表面的氧化层清除掉，然后对坡口切割面进行100%着色检查，坡口表面不得有裂纹、夹层、气孔等缺陷[4]。组对前，用钢丝刷或砂轮机清理坡口及其20mm范围内的母材表面，使其不得有油漆、毛刺、氧化皮和铁锈及其它对焊接有害的物质。 （2）炉管组对时，炉管与炉管、炉管与管件的对焊接头内壁应做到平齐，内壁错边量当外径小于102mm时小于0.5mm，当外径大于102mm时小于1mm。焊在180°急急转弯头上的两根炉管的两端应齐平，长短相差不应大于2 mm[5]。 （3）组对、定位焊时按下面两种方法进行。第一种是采用与母材材质一致的卡具点焊在距坡口两侧一段距离处，待打底焊适当时用磨光机将其拆除，在焊后对点焊处母材进行渗透检测确保无裂纹；如有缺陷对其打磨及补焊，与焊缝一同进行焊后热处理。第二种是采用“虚点法”如图1所示，炉管组对好后用活动卡具将坡口两端固定，用相对应的焊条在坡口上沿点焊，将坡口两侧与填充物连接，填充物选用相对应的焊丝，待打底焊适当时用磨光机将“虚点”处彻底磨除，并认真确认无影响焊接质量的缺陷。为防止点焊处产生裂纹，以上两种方法在点焊前需采用火焰将点焊部位加热到250℃左右。上述两种方法解决了实际生产中，W(Cr)＞3％的耐热钢打底焊时在定位焊接头部位容易出现内凹的现象。
铬钼合金钢管规格标准 铬钼合金钢管标准：GB5310-1995、GB17396-1998、DIN17175-79、GB6479-2000、GB9948-88 铬钼合金钢管主要用途：石油、化工、电力、锅炉行业的耐高温、耐低温、耐腐蚀用无缝钢管 铬钼合金钢管规格 ф14x2ф219.1x18ф323.9x10 ф16x3ф219.1x22ф323.9x12 ф18x2x7.1Mф219.1x25ф323.9x13 ф25.4x3x5ф219.1x28x6ф323.9x13.5 ф28x4ф219.1x26ф323.9x16 ф31.8x4x12Mф219.1x30ф323.9x17.5 ф38x4x7ф219.1x36ф323.9x20 ф38x4.5ф273x7ф323.9x25x12M ф38x6ф273ф323.9x26 ф42x3.5ф273x12ф323.9x30 ф42x4ф273x16ф323.9x32 ф42x5ф273x20ф323.9x42 ф42x5.5ф273x22.2ф355.6x11 ф45x4ф273x26ф355.6x38 ф48x4ф273x28ф355.6x36x3M ф48x5x6Mф273x32ф335.6x40
ф48x5.5ф273x36ф355.6x40x1.6M 铬钼合金钢管规格 ф51x4ф159x14ф323.9x10 ф57x3ф159x18ф323.9x12 ф57x4ф159x18x8-12ф323.9x13 ф57x5ф159x20ф323.9x13.5 ф57x6ф159x25ф323.9x16 ф60.3x5ф168x5ф323.9x17.5 ф60.3x6ф168.3x7.11ф323.9x20 ф60.3x6.5ф168.3x8ф323.9x25x12M ф60.3x8ф168.3x10ф323.9x26 ф60.3x8.5ф168.3x12ф323.9x30 ф60.3x10ф168.3x16x12Mф323.9x32ф73x5.2x6ф168.3x18ф323.9x42 ф76x4ф168.3x22x12Mф355.6x11 ф76.2x6ф194x6ф355.6x38 ф76.3x8ф193.7x8ф355.6x36x3M ф76.3x10ф193.7x10ф335.6x40
耐热钢A335-P22材质在施工现场的焊接摘要 A335-P22（化学成分为－1Mo）是ASME规范的表示方法，在国内表示为12Cr2Mo，属于高温铁素体合金耐热钢。特点是工艺性能良好，对热处理的加热温度不太敏感，焊接性能也较好，具有良好的塑性，具有抗高温、难腐蚀。最大的缺点在焊接工艺中具有淬硬性和再热裂纹倾向。目前，广泛应用于电力、石化行业的超高压蒸汽管道生产工艺中。以天津石化100万吨/年乙烯装置超高压管道为例，对A335-P22材质的合金耐热钢焊接工艺进行分析，以指导现场焊接施工。 关键词耐热钢管道焊接性能焊接工艺 1工程概况 天津石化100万吨/年乙烯工程100万吨/年乙烯装置，为全国首套大乙烯工程，具有工程量大、施工工期短、施工难度大、技术，质量要求严格等特点。其超高压蒸汽管道采用A335-P22无缝钢管，设计温度538℃，操作温度520℃，设计压力1 ，操作压力11MPa。超高压蒸汽管道主管线贯穿街区主管廊，分散于热区、压缩区、急冷区、冷区，裂解炉区，共计管道延长米公里，共计焊口3300多道。管道规格：Φ*～Φ610*。焊接工作主要为A335-P22同材质焊接。耐热钢焊接作业时间、热处理周期长。高压管道坡口加工、焊接和安装是整个乙烯装置的重点和难点。 2焊接准备工作 材料检验 A335-P22无缝钢管在注明标示外，外观与普通的碳钢无缝钢管是一样的，所以在材料的验收、入库、保管、发放，必须严格执行国家的、行业的相关标准、规范及公司的相关规定，认真核对材料的质量证明文件。材料验收、核对材料证明文件需参照表1和表2数值。必须做到材料实物与材料证明相符合，并做上合格标记。根据SH3501的要
1 5 C r M o G 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 C 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%，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?273 X 11共1200米，其设计温度为480 C，设计压力为，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 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。所以 15CrMoG 耐热合金钢与碳素钢、不锈钢等管道相比不管从施工工艺还是施工时所使用的工机具要求都更高，也更复杂。因此通过本工法的实施, 使我公司的管道施工综合能力得到很大的提高,填补了我公司在15CrMoG 耐热合 金钢安装技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造良好的社会效益。更为今后公司施工同类管道奠定了坚实的基础，提高了1 市场竞争能力。 本工法贯彻实施后，使我公司得以熟练掌握15CrMoG 材质高温高压蒸汽管道的打磨、预热、焊接、层间温度、焊后缓冷、焊缝及管道的热处理等所有工序及每个工序的具体要求及相关参数。为今后公司施工同类合金管道将起到较大的指导作用。 3适用范围 适用于管道介质在10MPa、550C以下的15CrMoG材质或同类型材质的高温、高压蒸汽管道或其它介质管道的焊接。 4工艺原理
珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防治 王珏 摘要为了解决珠光体耐热钢焊后热处理过程中易产生再热裂纹的问题，分析了再热裂纹的特征和产生机理，针对影响再热裂纹的因素，提出预防措施。 主题词不锈钢焊接热处理裂纹分析防治措施 To Prevent the Reformation of Thermal Cracks on Pearlitic High-temperature Steel Wang Jue To solve the problem of thermal cracks reformation on pearlitic high-temperature during post weld heat treatment, the properties and formation mechanisms are analyzed in this paper. Preventive measures are proposed in light of the factors causing such reformation. Key words: Stainless steel, Welding, Heat treatment, Crack, Analysis, Preventive treatment, Measure 1概况 随着国内石油化工、电力工业的迅速发展，以Cr-Mo为基础的低、中合金珠光体耐热钢成为高温条件下使用的重要材料之一。珠光体耐热钢在小于600℃温度下不仅有很好的抗氧化热强度，还有较好的抗氢腐蚀和抗硫腐蚀性能。同时由于珠光体耐热钢中合金元素较少，其工艺性能和物理性能优良，为其它的耐热钢材料所不及。因此，珠光体耐热钢得到了广泛应用。 珠光体耐热钢的焊接工艺通常有两种，一种为选用与母材相匹配的耐热钢焊条，另一种采用奥氏体钢焊条。采用奥氏体焊条由于焊缝金属与母材的膨胀系数不同，长期高温工作还可能发生碳的扩散迁移现象，容易导致在熔合区发生破坏，因此，该焊接工艺较多应用于局部补焊或焊后不易进行热处理的部位，焊接珠光体耐热钢较普遍采用耐热钢焊条。 生产实践证明，采用珠光体耐热钢焊条，主要存在冷裂纹、近缝区硬化、热影响区软化等问题。此外，焊接残余应力是造成应力脆性破坏、结构变形失稳以及应力腐蚀裂纹的主要原因之一。因此珠光体耐热钢焊后进行热处理是不可缺少的重要工序，多数珠光体耐热钢在焊后并未出现裂纹，而是在焊后热处理过程中产生了裂纹，这就是珠光体耐热钢焊接的又一问题，即焊接再热裂纹。 从60年代开始，国外相继报道了因再热裂纹而发生的多起事故，促使各国对再热裂纹开展了大量的试验研究。70年代初，国内也报道了因再热裂纹而导致产品失效的事故。随着珠光体耐热钢应用于压力容器和高温高压管道，关于再热裂纹的报道也时有所闻。 再热裂纹(Reheat cracking)又称为消除应力处理裂纹(Stress-Relief cracking)，这种裂纹不仅发生在消除应力的热处理中，也发生于焊后再次高温加热过程中。 2再热裂纹的特征 (1)产生的部位均在焊接热影响区的过热粗晶区，焊缝、热影响区的细晶区及母材均不产生再热裂纹。裂纹沿熔合线方向在奥氏体粗晶晶界发展，不少裂纹是断续的，再热裂纹具有沿晶间开裂的特征。 (2)再热裂纹的产生与再热过程的加热或冷却速度无关。 (3)焊后不会发生，只是在焊后进行消除应力处理及焊后高温使用中发生，它有一个敏感的温度区，一般在500～700℃，600℃左右最为敏感。 (4)再热裂纹总是出现在拘束应力或应力集中的部位，焊接应力越大越易产生，如焊缝向母材过渡不圆滑、焊缝余高过高、咬肉、焊瘤、未焊透、边缘未熔合等部位都容易产生再热裂纹。
压力容器用淬火回火铬钼和 铬钼钒合金钢板 SA-542/SA-542M-2007 1 范围 1.1本标准适用于在淬火回火状态下使用的两种2-1/4Cr-1Mo和三种淬火加回火状态下使用的Cr-Mo-V合金钢板，用来制造焊接压力容器和部件。 1.2按本标准供应的钢材有五种类型，代号为“A”、“B”、“C”、“D”、“E”。除C、P、S和Ni范围限制不同外，B型与A型相同。钢材还分为五个类别，其强度等级如下。E型钢只有4类和4a类。 1.3 1.4钢板的最小厚度限制为3/16in（5mm）。 1.5钢板适合于熔焊。焊接技术很重要，其焊接工艺必须按事先经批准的方法进行。 1.6用英寸—磅单位或SI单位所表示的值都应视为标准值。本标准中，SI单位的数值用括号示出。各单位体系的值不完全相同；因此，每个体系必须单独使用。混用两种体系，可能导致与本标准不符。 2 引用标准 2.1 ASTM标准 A20/A20M 压力容器用钢板通用要求 A370 钢产品力学试验方法和定义 A435/A435M 钢板超声直射波检验 A577/A577M 钢板超声斜射波检验 A578/A578M 特殊用途普通钢板和复合钢板超声直射波检验 3 一般要求和订货信息 3.1按本标准供货的材料应符合A20/A20M标准的要求，这些要求包括试验和复验方法和步骤，尺寸及重量的允许偏差，质量及缺陷的修整、标志和装运等。 3.2 A20/A20M标准还规定了订购本标准的材料时应遵守的订货规则。 3.3除本标准的基本要求外，当要求进行附加控制、试验或检验以满足最终使用要求时，可采用某些补充要求，包括： 3.3.1真空处理 3.3.2附加或特殊的拉伸试验 3.3.3冲击试验 3.3.4无损检测 3.4需方应查阅本标准所列补充要求和A20/A20M标准中的详细要求。 3.5如本标准的要求与A20/A20M有冲突，则应以本标准的要求为准。
15CrMo钢施工方案 材质为15CrMo，铬钼钢可焊性差，焊接工艺复杂，需经过严格的预热、层间加热、后热、热处理等工序才能获得合格的焊接接头。并且返工时容易产生裂纹等缺陷，给施工和管理带来很大难度，未满足现场施工需要确保工程质量，将铬钼钢焊接和热处理作为特殊过程控制，特编制本施工技术措施。 编制依据 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-97 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SHJ3501-1997《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SHJ-3520-1991 《工业金属管道工程质量验收评定标准》GB50184-93 相关施工图纸及重复利用图 焊接施工措施 施工人员 4.1.1焊接工程师应按焊接工艺评定制定焊接工艺卡，解决焊接技术问题，指导焊接工作。 4.1.2焊接检查人员应根据技术规范、设计文件、焊接工艺卡对现场焊接工艺的执行情况进行连续监控，确定标记并记录，焊接检查人员应检查上岗焊工的合格证，对焊接一次合格率低的焊工停止其焊接工作。 4.1.3无损检测人员应具有劳动局颁发的无损检测资格证，应熟悉检
验工作的原理及检验设备的应用并正确评定焊接接头的缺陷。 4.1.4热处理人员应熟悉铬钼钢接头的热处理参数及热处理设备的应用，负责焊前预热、焊中伴热、焊后后热和热处理工作，并填发整理保管全部热处理记录。 4.1.5焊工应具有劳动局颁发的相应项目的焊工合格证，并能根据焊接工艺卡选择合适的焊接工艺参数，严格按焊接工艺要求施焊。 4.1.6铬钼金属管的组对安装工作应配备经验丰富、责任心强的管工负责。 施工机具及设备 4.2.1特殊过程的施工机具应有设备部门配备完好的设备，并有专人检查和保养。 4.2.2焊机必需具有参数稳定，调节灵活，满足焊接工艺要求，安全可靠地性能。 4.2.3热处理设备应能自动控温，用热电偶测量温度，每个回路均有温度显示并有制动记录仪记录热处理曲线。 4.2.4所有测量器具均应鉴定合格，测量准确，并在检查周期内。施工环境 4.3.1铬钼钢管线应开辟专门场地进行预制，防止同其它材质管线、管材混用。 4.3.2由于夏季、秋季室外风大，多雨，必需采用搭设防风棚的方式来克服对铬钼钢焊接的不利影响，改善焊接环境。 4.3.3焊接现场应配备风速仪，干湿温度计，以便于对现场环境的检
耐热钢焊接焊条选用及说明 在高温下工作的钢叫做耐热钢，耐热钢应具备高温化学稳定性和高温强度，耐热钢按显微组织可分为珠光体耐热钢、铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢四类；珠光体耐热钢通常热强钢，另有专篇，不再叙述，这里只讲铁素体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢。 一般来说，钢中含Cr达到5%，在600℃下具备了抗氧化能力，当Cr达到12%时，抗氧化能力可达800℃，当Cr达到20%时，抗氧化能力可达950℃，当Cr达到25%时，在1050℃高温下耐热钢表面不起氧化皮，高温化学稳定性非常强；铬金属是耐热钢中最主要的合金元素，所以耐热钢含铬量大都在12%以上。 相对而言，铁素体耐热钢和马氏体耐热钢高温强度低且塑韧性不好，耐热性能不如奥氏体耐热钢，奥氏体耐热钢与奥氏体不锈钢相比，含碳量高一些，有些钢种既是不锈钢又是耐热钢。 本文依据GB/T 4238-2015《耐热钢钢板与钢带》和GB/T 983-2012《不锈钢焊条》标准，选出14种代表性耐热钢材料及其适用的12种焊条，基本涵盖适用温度范围，其余耐热钢焊接时焊条选择也可以参照使用。 一、焊条选用原则 1、耐热性对等 焊缝与母材都在同一个温度下服役，若焊缝耐热性差就会影响整体功能，若焊缝耐热性过剩则会造成浪费，只有两者对等才是最适宜的。 2、化学成分相近 为确保焊缝金属与母材具备相同的耐热性，焊条熔敷金属化学成份与母材应尽量相近；同时两者化学成份相近使得它们膨胀系数相近，避免了因膨胀系数不同在焊接接头处产生内应力。 3、保证抗裂性 对抗裂性差的耐热钢可以用化学成分差异化来选择焊条，防止冷裂纹，确保施工可焊性。如马氏体耐热钢、沉淀硬化耐热钢。
分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接方法。 分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求？答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火 Q345与Q390焊接性有何差异？Q345焊接工艺是否适用于Q390焊接，为什么？答：Q345与Q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是Q390的Mn含量高于Q345，从而使Q390的碳当量大于Q345，所以Q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345，其余的焊接性基本相同。Q345的焊接工艺不一定适用于Q390的焊接，因为Q390的碳当量较大，一级Q345的热输入叫宽，有可能使Q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。 低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。由于一般不进行焊后热处理，要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能。中碳调质钢，根据焊缝受力条件，性能要求及焊后热处理情况进行选择焊接材料，对于焊后需要进行处理的构件，焊缝金属的化学成分应与基体金属相近。 比较Q345、T-1钢、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、热裂和消除应裂纹的倾向. 答：1、冷裂纹的倾向：Q345为热扎钢其碳含量与碳当量较底，淬硬倾向不大，因此冷裂纹敏感倾向较底。T-1钢为低碳调质钢，加入了多种提高淬透性的合金元素，保证强度、韧性好的低碳自回火M和部分下B的混合组织减缓冷裂倾向，2.25Cr-1Mo为珠光体耐热钢，其中Cr、Mo能显著提高淬硬性，控制Cr、Mo的含量能减缓冷裂倾向，2.25-1Mo冷裂倾向相对敏感。30CrMnSiA为中碳调质钢，其母材含量相对高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的过饱和度，点阵畸变更严重，因而冷裂倾向更大。2、热裂倾向Q345含碳相对低，而Mn含量高，钢的Wmn/Ws能达到要求，具有较好的抗热裂性能，热裂倾向较小。T-1钢含C低但含Mn较高且S、P的控制严格因此热裂倾小。30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高，焊缝凝固结晶时，固-液相温度区间大，结晶偏析严重，焊接时易产生洁净裂纹，热裂倾向较大。3、消除应力裂纹倾向：钢中Cr、Mo元素及含量对SR产生影响大，Q345钢中不含Cr、Mo，因此SR倾向小。T-1钢令Cr、Mo但含量都小于1%，对于SR 有一定的敏感性；SR倾向峡谷年队较大，2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相对都较高，SR倾向较大。