氩弧焊15CrMoG管对接__焊接工艺评定共9页文档

15CrMOG耐热钢的焊接工艺云维厂国外引进的15CrMOG的耐热无缝钢管，用于蒸汽管道，耐高温（400゜左右），工作压力在38~45公斤/㎝2，由于管径小（Ø57×4、Ø38×3.5、Ø32×3.5）壁厚薄，给焊接工作带来一定难度，根据图纸要求，焊接施工质量目标执行现场设备工业管道焊接施工及验收规范（GB50236—98），因此对15CrMOG薄壁耐热钢管采用全氩弧焊焊接，对Ø159×8的耐热钢管道采用手工电弧焊焊接，为了确保焊接质量，我们对薄壁耐热钢管道焊接做了焊接工艺评定，其抗拉、弯曲试验都达到规范要求，为达到优质的焊接接头、特编制以下焊接工艺：1、焊接材料的选择及化学成份的比较。

1：2、15CrMOG耐热钢手工电弧焊采用焊条热307：1：3、15CrMOG耐热钢手工钨极氩弧焊采用焊丝：H13CrMOA、Ø2.5㎜。

2：焊前准备：2：1、坡口制作及清理，坡口加工应用机械制作，坡口角度α=60°焊前将坡口两侧内外20㎜范围内的油、锈、污、毛刺等清除干净，使之露出金属光铎，同时清理焊丝表面的油、锈、等杂质。

2：2、焊条烘烤温度选择：热307焊条烘烤温度为350℃，恒温1—2小时随用随取，焊条使用时必须放入保温桶内、并经100℃—150℃恒温。

2：3、管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2㎜。

3：焊接工艺要求：3：1、15CrMOG耐热钢焊接，根据管壁的不同厚度范围，选择不同的予热温度，小管径、薄壁管选择予热温度为150℃—250℃，管道组对定位焊缝也必须采用予热措施，定位焊缝应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。

3：2、采用氩弧焊时，严格按照工艺指导书的焊接规范施焊，采用小电流短电弧，快速、少摆动的的操作手法、焊丝应在氩气的保护下过度熔滴，并做好管内壁的氩气保护，以免管内氧化。

15CrMoG焊接工艺1.1 焊接材料针对15CrMo钢的焊接性及现场使用压力高的工作特点，根据以往的经验，参照国标提供的焊接工艺卡，我们选择了此方案进行焊接。

方案：焊接前预热，采用H13CRMOA焊丝，氩弧焊打底，R307焊条填充焊缝并盖面，焊后保温并进行局部热处理。

1.2 焊前准备此工程使用15CrMo合金钢管,规格为φ219×10。

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，然后清理干净。

水平固定位置，对口间隙为2mm，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。

表2 焊条烘烤规范焊条型号烘烤温度保温时间R307 360 ℃ 自然降温1.3.1 焊接工艺参数焊前预热温度选为125℃-150℃。

采用氧-乙炔焰对焊缝进行加温，先用测温笔粗略判断焊缝表面的的温度（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，以保证焊缝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，氩弧焊时预热温度可降低50℃，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4层，每个焊层一条焊道1.3.2 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级氩弧焊H13CRMOA φ2.4 110 12填充层焊条电弧焊 R307 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。

×75min 盖面层焊条电弧焊 R307 φ3.2 5 85～90 23～25焊接时，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（硅酸铝棉层）缓冷措施。

1.4 焊接工艺评定试验焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的X光探伤检验，焊缝Ⅰ级合格。

15CrMo钢厚壁高压管的焊接工艺评定作者：罗茗华摘要：15CrMo钢是珠光体组织耐热钢。

根据现场焊接特别及焊接质量要求，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，确定方案Ⅰ为最佳选择焊接工艺。

关键词：珠光体耐热钢厚壁高压管焊接工艺我厂氮合成塔技术改造中，105D出口至123C的管道上有多道高压焊口，材质为15CrMo钢，规格为φ14＂×3/4＂，管内介质为氢、氨氮混合气体，其工作压力高达150Kg，工作温度高达500℃。

为了保证焊接质量，选用了不同的焊接材料和焊接工艺进行了焊接工艺评定试验，为现场施焊提供了可靠的焊接工艺数据。

1 15CrMo钢的焊接性15CrMo钢系珠光体组织耐热钢，在高温下具有较高的热强性（δb≥440MPa）和抗氧化性，并具有一定的抗氢腐蚀能力。

由于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，焊接性差。

15CrMo钢的化学成分如下：C：0.16%，Si：0.27%，Mn：0.55%，Cr：0.95%，Mo：0.50%，S≤0.40%，P≤0.035%，其碳当量（按国际焊接协会11W）推荐的公式：Ceq＝C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni＋Cu）/15＝0.545%根据经验：当Ceq＞0.4%时，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹，而15CrMo 钢的Ceq值达0.545%，故15CrMo钢的淬硬倾向大，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施，对于防止裂纹，保证使用性能至关重要。

2 焊接工艺2.1 焊接材料针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。

方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G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，T1G焊打底，E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。

低合金钢15CrMo的合金管焊接摘要：简要叙述了低合金钢15CrMo的焊接工艺,归纳了15CrMo耐热钢转油线的施工步骤和技术要点。

关键词：预热；热处理；15CrMo钢管;联合站转油线因腐蚀减薄需要更换。

该转油线材质为15CrMo，设计温度500℃，设计压力02.MPa，管线公称直径DN400-DN350mm，壁厚14mm。

15CrMo钢焊接难度较大，主要是由于热影响区硬化，在焊接时易出现裂纹和焊后冷裂纹，对焊接工艺要求较高。

为此，在施工前进行了15CrMo钢管的焊接试验。

一、焊接方法和工艺参数1.试验方案选用φ377mm*14mm的钢管，采用氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面，焊前预热250-350℃，焊丝为φ2.5mm的TIJ/R30L，保护气体为Ar,纯度≥99%。

焊条为低氢钠型E5515-B2（R307）铬钼珠光体耐热钢焊条，填充焊条φ3.2mm，盖面焊条φ4.0mm。

坡口为单面V型坡口，钝边1-2mm，对口间隙2-3mm。

焊接位置为水平固定全位置焊，氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面，焊条烘干温度380℃左右，恒温1h，使用温度56℃。

氩弧焊打底工艺参数如下：钨极直径（mm) 2.5毫米、钨极伸出长度（mm) 6-8毫米、焊接电流（Ⅰ/Α）110-130安培、喷嘴直径（mm)8毫米、填充焊丝直径（mm) 2.5毫米、氩气流量（L.min)10-15升每分钟。

焊条电弧焊工艺参数如下：1、焊道填充层次 2层焊条直径（mm) 3.2毫米、焊接电流（Ⅰ/Α）90-120安培、电弧电压（U/V)21-24伏特、焊接速度（毫米每分钟）110-130毫米每分钟。

2、焊道填充层次 3层焊条直径（mm) 3.2毫米、焊接电流（Ⅰ/Α）95-120安培、电弧电压（U/V)21-24伏特、焊接速度（毫米每分钟）110-130毫米每分钟。

3、焊道填充层次 4层焊条直径（mm) 4.0毫米、焊接电流（Ⅰ/Α）140-180安培、电弧电压（U/V)21-26伏特、焊接速度（毫米每分钟）90-110毫米每分钟。

15CrMo钢管钨极脉冲氩弧焊焊接工艺的应用摘要15CrMo钢管钨极脉冲氩弧焊焊接工艺在锅炉安装改造维修工程中对保证焊接质量具有十分重要的作用关键词JG40/3.82-M型锅炉；15CrMo钢管；焊接工艺双鸭山矿业集团弘烨供热供水有限责任公司在虹焱热电公司准备承接一台JG40/3.82-M型锅炉的修理任务，过热器管子规格为Φ42×3.5的15CrMo钢管。

施工前我们进行了产品试件的焊接工艺评定试验。

经验证后制定了15CrMo钢管的焊接工艺，现介绍如下：1 焊前准备1.1焊接材料焊丝：牌号H13CrMoA；规格：φ2.5；氩气纯度不小于99.99%。

1.2坡口尺寸应严格把间隙控制在1.5mm~2.5mm之间。

1.3设备国产WSM-400氩弧焊机，直流正接。

1.4钨极国产WCe-20钨极，规格φ2.0。

1.5喷嘴国产圆柱形陶瓷喷咀，内径φ10mm。

1.6打磨与清理焊前将坡口及其内、外两侧15mm~20mm范围内的铁锈、油、漆等污物清理干净，直到露出金属光泽后用丙酮擦洗；焊丝上的防锈油及铁锈等要用棉纱和砂纸等擦磨干净，剪成300mm~500mm后用丙酮擦试。

2 施焊环境2.1环境温度环境温度低于0℃时禁止施焊。

2.2风速故风速大于2m/s时，不采取挡风措施禁止施焊。

3工艺参数3.1焊接电流选择脉冲电流焊接的原因是脉冲电流电弧线能量低，便于精确控制电弧能量及分布，易获得均匀的熔深及焊缝根部均匀熔透，更适于垂直位置小管（φ42×3.5）的单面焊双面成形打底焊接，便于气体逸出，减少气孔缺陷，15CrMo钢材的碳当量在0.45%~0.58%之间，淬硬性较大，脉冲电流时要熔池金属的高温停留时间短，所以金属组织细密，可减少产生裂纹的影响，确保产品的可靠性。

15CrMo 钢及H13CrMoA焊丝的合金元素含量稍高，所以，与含碳量相同或相近的同规格碳素钢钢管比较15CrMo钢管需要较大的焊接电流。

焊接工艺评定编号：GTAW-Ⅱ-5G-3.5/42-02评定单位：省安四分公司评定日期：共3 页第1 页单位名称:省安四分公司焊接工艺评定报告编号：GTAW-Ⅱ-5G-3.5/42-02 焊接工艺指导书编号：GTAW-Ⅱ-5G-3.5/42-02 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〕2 60°g1 0-11-母材:标准号GB6479 GB6479钢号:15CrMo 15CrMo类、组别名Ⅳ-1 与类、组别名Ⅳ-1 相焊厚度: 3.5直径: Φ42 焊后热处理:温度〔℃〕：保温时间〔h〕：保护气体:气体混合比流量〔L/min〕其他: 保护气体：氩气尾部保护气反面保护气7-9填充金属: 电特性:焊材标准: YB/T5092-1996 电流种类：直流焊材牌号TiG—R30 极性：正焊材规格：φ2.5 钨极尺寸：φ3.0焊剂牌号焊缝金属厚度：≤7 其他：焊接位置: 焊接电流(A)第一层85-90 其次层100-110 电压(V)：20其他技术措施:对接焊缝位置：水平方向：(向上、向下) 焊接速度：140mm/min角接焊缝位置方向：(向上、向下) 摇摆或不摇摆：不摇摆摇摆方式多道焊或单道焊单焊道单丝焊或多丝焊：单丝其他预热:预热温度〔℃〕：层间温度〔℃〕：其他：共3 页第2 页拉伸试验试验报告编号:05GY001试样号编号试样宽试样厚横截面积断裂载荷抗拉强度断裂特点和特征弯曲试验试验报告编号: 05GY001试样编号试样类型试样厚度〔mm〕弯心直径〔mm〕弯曲角度〔°〕试验结果GTAW-Ⅱ-5G-02 14 180 完好GTAW-Ⅱ-5G-02 14 180 完好冲击试验试验报告编号:试样编号试样尺寸缺口类型缺口位置试验温度(℃)冲击收功备注(J)〔mm〕〔mm〕〔mm2〕〔KN〕(Mpa)GTAW-Ⅱ-5G-02 423 423 520 母材拉断GTAW-Ⅱ-5G-02 423 423 520 母材拉断共3 页第3 页金相检验：〔角焊缝〕根部：〔焊透、未焊透〕焊缝：〔熔合、未熔合〕焊缝、热影响区：〔有裂纹、无裂纹〕检验截面焊脚差〔mm〕无损检验ⅠⅡⅢⅣⅤRT：MT：UT：PT：其他耐蚀堆焊金属化学成分〔重量%〕C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Ni 分析外表或取样开头外表至熔合线的距离〔mm〕：附加说明：结论：本评定按规定焊接试件,检验试样,测定性能,确认试验记录正确,评定结果：(合格、不合格)焊工杨青焊工925 施焊日期2022 年4 月17 日姓名代号编制日期审核日期批准日期第三方检验共2 页第1 页单位名称:省安四分公司焊接作业指导书编号GTAW-Ⅱ-5G-3.5/42-02 日期2022-4-16焊接工艺评定报告编号GTAW-Ⅱ-5G-3.5/42-02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: 对接简图:〔接头形式、破口形式尺寸、焊层、焊道布置及挨次〕坡口形式：V 型坡口衬垫：无其他2 60°g 1 0-11-母材:类别名Ⅳ组别名Ⅳ-1 与类别名Ⅳ 组别名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 1.5-7 角焊缝：不限管材直径、壁厚范围:对接焊缝 1.5-7 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/T5092-1996 YB/T5092-1996填充金属尺寸φ2.5 φ2.5焊材型号TiG—R30 TiG—R30焊材牌号〔钢号〕其他TiG—R30 TiG—R30耐蚀堆焊金属化学成份(%)C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb 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位置:对接焊缝位置：水平固定 焊接方向:〔向上、向下〕 向上角焊缝位置焊接方向:〔向上、向下〕预热:焊后热处理: 加热温度〔℃〕 保温时间〔h 〕保护气体:共 2 页第 2 页最低的预热温度〔℃〕〔允许最低值〕气体混合比 流量〔L/min 〕 最高的层间温度〔℃〕〔允许最低值〕保持预热时间加热方式电特性: 保护气体： 氩气 尾部保护气反面保护气7-9 电流种类：直流极性： 正 焊接电流范围(A) 第一层 85-90其次层 100-110电弧电压(V) 20〔按所焊位置和厚度、分别列出电流和电压范围，记录下表〕填充材料焊接电流电弧电 焊接线能量 直 极性径 φ正2.5 φ 正2.5电流(A)85-90 100-110压范围 (V) 20 20速度 (cm/min)〔kj/cm 〕钨极类型及直径：钸钨极φ3.0 喷嘴直径〔mm 〕： 熔滴过渡形式:焊丝送进速度范围技术措施:摇摆焊或不摇摆焊：不摇摆 摇摆参数焊前清理或层间清理：反面清根方式 不清根多道焊或单道焊〔每面〕：单焊道 单丝焊或多丝焊导电嘴至工件距离〔mm 〕其他：锤击编制 曹明 日期 05.4.16 审核 日期 批准 日期焊道/ 层次焊接 方法牌号1手工氩弧焊TiG —R302手工氩弧焊TiG —R30。