15CrMoG焊接工艺规程
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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。
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。
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。
管道焊接施工工艺措施
编制依据
1 GB50236-98《现场设备、工业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及验收规范》
3 施工图纸
15CrMo钢是珠光体耐热钢的一种,其焊接性与低碳调质钢相近。
钢中的Cr、Mo等元素使过冷奥氏体的稳定性提高,因而焊接时热影响区有一定的淬硬及冷裂倾向。
为了防止脆化及冷裂,珠光体耐热钢一般要求焊前预热及焊后热处理。
15CrMo钢的焊前预热温度为150~250℃,焊后退火温度为630~720℃。
定位焊和正式焊接一样都应该预热,正式焊接时,应该连续施焊,保证层间温度与预热温度接近,如中途中断焊接,应该有保温缓冷措施。
再焊接前应该清扫、检查、重新预热后再焊接;对刚性大的焊件应进行后热,即在200-350℃保温0.5-2h后进行焊后热处理。
00Cr19Ni10钢可焊性较好,可不进行焊前预热。
15CrMo、20、00Cr19Ni10钢焊接时要求氩弧焊打底,焊条电弧焊盖面。
采用直流电源,焊条接正极,短弧操作。
20#钢焊接工艺参数如下:
:
00Cr19Ni10钢的焊接工艺参数如下
:
异种钢之间的焊接工艺参数如下:
注意事项:
1 焊接前,R307、J427焊条必须经过350℃烘1小时,A002焊条必须经过250℃烘1小时。
随烘随用。
2 焊条实行随烘随用,焊条在保温筒内不宜超过4小时,否则应重新烘烤且次数不宜超过二次。
焊条头必须回收。
3 焊前必须对焊缝坡口两侧50mm范围内清除锈、油污、水份等杂质。
4 管道焊接时防止穿堂风。