15CrMo钢管的焊后热处理工艺

关于15CrMo管的焊接要求
1、焊前必须用电加热法对15CrMo管进行均匀预热150℃-250℃。

当达到
预热温度后，焊工要立即开始施焊。

2、层间温度应保证不低于150℃。

当焊完一层后，进行次层焊接前若温度
达不到150℃以上，要采取预热措施。

3、焊接完成后要立刻进行300℃-350℃后热，保持30分钟以上。

4、焊工在开始15CrMo管焊接前要准备好保温棉，及时进行保温缓冷。

每
道口应尽量一次连续焊完，当因故中断焊接时，要按要求采取后热、重新焊接前再预热等措施。

5、焊口处管道要垫置平稳，防止因管自重而导致焊缝拉裂。

6、对于Φ508×32、Φ457×30、Φ356×24、Φ325×22管，必须两人配对，
同时开始施焊。

7、对于两人配对焊接的15CrMo上述四种规格管，项目部决定给予焊工一
定的额外嘉奖：Φ508×32、Φ457×30每焊一道口嘉奖40元（每人20元）、Φ356×24、Φ325×22每焊一道口嘉奖30元（每人15元）。

焊缝合格奖另外按原规定计奖。

8、计奖办法自规定制订之日起开始执行。

由质检员和焊接技术员进行统
计。

兰州项目部
2003年3月18日。

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。

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15CrMo钢管的焊后热处理工艺?焊接?!~一rMo管酶盾雅理蓥重庆JJI维建安工程有限公司(401254)李熙莉目前,在石油化工行业低合金耐热钢的应用越来越普遍,特别是Cr—Mo型耐热钢.由于这类钢含有一定量的碳和合金元素.所以焊接时有一定的淬硬倾向,在较大拘束应力作用下,容易产生冷裂纹,焊接性较差.因此,焊前必须进行预热.焊后为了加速扩散氢的逸出,必须进行焊后热处理:由于珠光体和马氏体耐热钢具有形成延迟裂纹的倾向,因此,热处理必须在焊后立即进行,否则必须进行中问热处理或消氢处理.我厂安装的甲醇输送管线,其中蒸汽管线部分材料为15CrMo.由于是现场施工,所以焊接前预热以及焊后热处理只能用火焰加热和用电加热器进行局部热处理.通过这样处理的管线,焊接接头及热影响区没有裂纹及延迟裂纹产生,各个焊口均一次焊接合格.1.15CrMo钢的化学成分厦力学性能15CrMo钢的化学成分见表1.15CrMo钢的力学性能见表2裹1化学成分(质■分数)(%)CSMnSPCrNiMoI其他0.12～0I7～040～080～040～Co≤0040040<0250.180.370701l0055<003裹2力学性能热处理钢号baK/备注状态v【Pa/MPa(96)(%)J?crn930～960℃正火24”Ci15o≥4帅>/225≥20680～730℃回火从上表中可看出这种材质的钢材属空淬钢,钢的力学性能在很大程度上取决于钢的热处理状态对压力容器和管道来说,设计标准规定的许用应力值均以完全热处理状态材料所达到的强度性能为基础;在设备制造及管道安装中,各种加工工艺及焊接等都将改变钢材的原始状态强度和韧性,因此只有通过最终热处理才能达到设计要求的材料性能.我们讨论的主要是管道焊接前后如何进行热处枫~.I-At热抽I)2001年第8鹚理来保证材料的力学性能.为了更准确地分析15CrMo钢的热处理工艺,有必要先讨论这种钢材焊接时的特点.2.15CrMo钢的焊接特点l5CrMo钢在焊接时一般有以下特点:(1)淬硬性钢的淬硬性取决于它的碳含量及合金成分含量.15CrMo钢中的主要合金元素铬和钼都能显着提高钢的淬硬性.特别是钼的作用,比铬约大5O倍.这些合金元素推迟了钢在冷却过程中的转变,提高了过冷奥氏体的稳定性.(2)消除应力处理裂纹倾向15CrMo钢焊接接头消除应力裂纹倾向主要取决于钢中碳化物形成元素的特性及含量,它常产生于焊接热影响区的粗晶段.这种裂纹一般在500～700℃温度范围内形成.采用焊前预热和焊后合理的热处理工艺,避免在敏感温度区停留时间过长就能防止裂纹的产生.(3)回火脆?性回火脆?性指钢材及其焊接接头在350～500℃温度区域长期运行过程中发生剧烈脆变的现象.3.15CrMo钢的热处理为了保证母材及焊缝的性能除了在焊接工艺上控制外,对母材焊前进行预热以及焊后制定合理的热处理方案是十分关键的.焊前预热是防止钢材在焊接时产生冷裂纹和消除应力裂纹的有效措施之一.对于预热的温度选择应依据钢材中的合金含量而定.对15CrMo钢管根据管壁的厚度选择预热温度,一般预热温度在150 ～300℃之间,并控制焊接的层间温度在预热温度以上.预热温度过高,在最终组织中易形成马氏体组织;在焊接时如果氢含量过高,就易形成焊接接头裂纹.为防止接头裂纹的产生一般采取在焊后立即进行低温后热处理,可基本消除焊缝中的扩散氢,保证接头质量,这种处理也称为消氢处理.消氢处理温度一般在300～350℃.焊后热处理不仅能消除焊接过程中产生的焊接残余应力,而且更重要的是能改善母材的组织,提高接头的综合力学性能同时也能提高焊接接头的高温蠕变强度和组织的稳定性,降低焊缝及热影响37?区的硬度.焊后热处理分整体热处理和局部热处理.在管道安装中焊后热处理一般采用局部热处理即用电加热带缠绕焊缝,外缠保温层进行保温的热处理方法.(L)15CrMo管线焊接位置筒图(见图L).注:图上所标数字表示焊缝位置苎:舱监图总长:240m一(2)热处理工艺预热热处理工艺曲绂见图2.消氢热处理工艺曲线见图3.最终焊后消除应力热处理工艺曲线见图4.在生产现场一般采取局部预热的方法就能达到预热的效果预热范围一般为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍,且不小于lOOrnm.消氢处理在焊后要求立即进行,用火焰加热到300--350℃后立即用保温棉缠绕管线保温, 缓冷至室温.最终热处理在生产现场采取履带式加热器局部热处理的方法.硝臻l.3D0～350I上,下对称安装两只热电偶,热电偶安装在靠近焊缝边缘的30mm以内,加热器缠绕在焊缝上,宽度以焊缝中心为基准每侧不小于焊缝宽度的3倍.加热器外用细铁丝捆扎硅酸铝保温棉进行保温,保温棉宽以焊缝中心为基准每侧不小于焊缝宽度的6 倍,并要求将未密封管口用保温棉包扎密闭,以保证升温和冷却的温度梯度达到工艺的要求.保温时间根据管壁厚度而定,一般每毫米保温L5min,且不小于60rain.并要求严格按工艺控制加热和冷却的速度.图51.钢管2.保温棉3.加热器4.检查结果及结论管道所有焊缝经检验均为一次焊接合格.母材,焊缝及热影响区硬度符合管道安装标准的要求综上分析可知,Cr—Mo钢在用于管道安装时,制定合理的热处理工艺是非常重要的,工艺的合理性是保证钢材在焊接时不产生裂纹及延迟裂纹,安装出优质工程的前提条件.(20010518)时司r/min图2图.日本钢结构新技术报告会在京举行图4(3)热处理方式管道对接焊缝的热处理分焊前预热,消氢热处理及焊后最终热处理三步进行,焊前预热在安装现场只能用火焰局部加热.焊后消氢热处理,在焊接完每个焊V1后立即进行,在生产现场采取火焰加热进行局部热处理.焊后最终热处理采用履带式加热器对已消氢焊缝逐条进行处理的方法.图5为履带式加热器加热示意图,每道焊口在?38?应有关方面邀请,日本池边卓先生于7居中旬对我国进行工咋访问.中国钢结构协会钢结构焊接协会和北京市机械工程学会焊接学会,于7月】8巳在北京冶金部建筑研究总院联合举办日本钢结构新技术报告会.会上由日本新日铁株式会社东京总部池边卓先生作题为建筑结构用钢材的特性及加工技术专题报告.报告的主要内容有:(1)日本建筑钢结构的发展现状.(2)日本建筑钢结构用厚钢板的技术发展及应用,包括防火,i『09候钢及无预热焊接钢的发展及应用情况o (3)建筑钢结构的最新加工工艺,重点介绍厚板焊接技术.(4)相关标准,规程规范等.来自北京各企,事业单位的参舍代表100余人,会议取得圆满成功.税辘I九(热加I2001年第8期耋丝。

青海盐湖镁业有限公司金属镁一体化240万吨/年焦化项目工程15CrMoG蒸汽管道焊口热处理方案一、编制依据1.1、业主所提供的施工图及设计施工技术说明.1.2、GB50236-2011现场设备,工业管道焊接工程施工及验收规范1.3、GB 50235-2010 工业金属管道工程施工规范二、热处理设备及保温材料2.1、此工程15CrMoG过热蒸汽管道焊口热处理采用电加热处理方式.设备为履带式加热片(根据现场管道的实际尺寸由热处理设备厂家定制)及热处理温控箱.2.2、保温材料采用陶瓷纤维纸三、前期准备工作3.1、此工程15CrMoG过热蒸汽管道焊口焊接后进行热处理.3.2、在进行热处理工作前施工单位应充分做好热处理工作临时用电的安排和用电盘柜摆设位置的确定3.3、所有需要热处理的焊口,应考虑在焊口的位置留有充分的空间,以保证热处理工作顺利开展.3.4、所有需要热处理的焊口位置应搭好临时操作平台.3.5、热处理所用的保温材料及其它用品应准备到位.3.6、热处理工作人员应充分做好热处理设备的检查与维护工作。

四、热处理准备工作4.1、15CrMoG管道焊口进行热处理前应检查是否具备以下条件；4.2、所有焊件的焊接工作应全完成。

4.3、热处理前焊口的无损检测(X射线照相)工作应完成并且已全部合格。

4.4、加热系统已调试合格。

4.5、管道安放在管墩上应基本水平,并受力均匀。

以防加热温度升高后由自重的承压产生变形。

4.6、测温系统已布置完成。

4.7、在热处理过程中的防雨、防风、防停电的预防措施已落实。

4.8、热处理的加热宽度，从焊缝中心线算起，每侧不少于管子厚度的3倍，且不少于60mm。

4.9、热处理的保温宽度，从焊缝中心线算起，每侧不少于管子厚度的5倍。

4.10、加热方法采用履带式电阻加热，采用电热偶式温度记录仪，记录控制加热温度。

4.11、在需热处理的焊口上按加热带的宽度做上记号（以焊缝中心线算起两侧等分），按记号线包上电加热带，加热带应紧贴焊口管面。

15CrMoG无缝钢管的焊接特点|合金管的焊后处理|15CrMog的焊后热处理
焊接材料
针对15CrMoG钢的焊接性的工作特点，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。

焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。

焊后热处理
采用方案Ⅰ焊接的试件，焊后应进行局部高温回火处理。

热处理的工艺为：升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温速度100℃/h，降到300℃后空冷。

具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。

焊接工艺评定试验结果
试验方案拉伸试验弯曲试验冲击韧性试验aky（J/cm2）
抗拉强度σb/Mpa 断裂部位弯曲角度面弯背弯焊缝熔合线热影响区(HAZ)
方案Ⅰ550/530 母材50。

合格合格84.8 162 135.6
方案Ⅱ525/520 母材50。

合格合格79.4 109.2 96.7。

关于15CrMo管的焊接要求
关于15CrMo管的焊接要求
1、焊前必须用电加热法对15CrMo管进行均匀预热150℃-250℃。

当达到
预热温度后，焊工要立即开始施焊。

2、层间温度应保证不低于150℃。

当焊完一层后，进行次层焊接前若温度
达不到150℃以上，要采取预热措施。

3、焊接完成后要立刻进行300℃-350℃后热，保持30分钟以上。

4、焊工在开始15CrMo管焊接前要准备好保温棉，及时进行保温缓冷。

每
道口应尽量一次连续焊完，当因故中断焊接时，要按要求采取后热、重新焊接前再预热等措施。

5、焊口处管道要垫置平稳，防止因管自重而导致焊缝拉裂。

6、对于Φ508×32、Φ457×30、Φ356×24、Φ325×22管，必须两人配对，
同时开始施焊。

7、对于两人配对焊接的15CrMo上述四种规格管，项目部决定给予焊工一
定的额外嘉奖：Φ508×32、Φ457×30每焊一道口嘉奖40元（每人20元）、Φ356×24、Φ325×22每焊一道口嘉奖30元（每人15元）。

焊缝合格奖另外按原规定计奖。

8、计奖办法自规定制订之日起开始执行。

由质检员和焊接技术员进行统
计。

兰州项目部
2003年3月18日。

河南开祥化工有限公司甲醇联合装置建筑安装工程15CrMo铬钼钢管道焊接及热处理施工方案中国化学工程第十四建设公司二OO四年十一月二十八日目录1、工程概况……………………………………………………………2、编制依据……………………………………………………………3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析…………………………………4、焊接人员和焊接设备要求…………………………………………5、焊工代号、焊接材料管理…………………………………………6、焊接准备……………………………………………………………7、焊接及热处理施工程序……………………………………………8、焊接及热处理工艺…………………………………………………9、焊接检查……………………………………………………………10、焊接和热处理防护措施…………………………………………11、质量保证措施……………………………………………………12、安全保证措施……………………………………………………1、工程概况20万吨/年甲醇联合装置部分工艺管道采用了15CrMo耐热钢材质，15CrMo 管道可焊性较差，需焊前预热，焊后要求进行热处理。

15CrMo管道的焊接是本装置焊接施工的难点这一。

施工时必须由具备15CrMo管道焊接资格和经验的优秀焊工施焊。

焊前要求进行焊接工艺评定、焊工考试和编制出合理的焊接工艺措施。

2、编制依据2.1《现场设备、工业金属管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）2.2 《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708-2000）；2.3《石油化工工程铬钼耐钢管道焊接技术规程》（SHJ520-91）；2.4 我公司承建的多套炼油、石化、化肥和甲醇装置《焊接方案》及施工经验；2.5 我公司《焊接工艺评定汇编》。

3、15CrMo耐热钢管道焊接性分析3.1 15CrMo属低合金珠光体耐热钢，具有良好的金属抗氧化性、热强性和抗氢蚀性能。

该钢种经正火加回火或高温回火后的显微组织是铁素体加珠光体。

15crmog焊接工艺评定
15CrMoG焊接工艺评定可以采用以下步骤：
1.预热：根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式，计算
出预热温度。

具体公式为：To=350√[C]-0.25（℃），其中[C]为成分碳当量。

2.焊接：可以采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等焊接方法
进行焊接。

具体焊接参数可根据实际情况进行调整。

3.焊后热处理：根据具体情况选择是否需要进行焊后热处理。

如
果需要进行热处理，可以采用局部高温回火处理，具体工艺为升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温
速度100℃/h，降到300℃后空冷。

4.焊接接头检验：对焊接接头进行外观检查、无损检测、力学性
能试验等，以确保焊接质量符合要求。

5.填写焊接工艺评定报告：将焊接工艺参数、预热温度、焊后热
处理参数等详细记录在焊接工艺评定报告中，以便后续的焊接生产中参考使用。

总之，在进行15CrMoG焊接工艺评定前，需要充分了解其化学成分、力学性能等特点，并根据实际情况制定合适的焊接工艺方案。

同时，在焊接过程中需要注意安全问题，采取相应的防护措施，确保生产安全。