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广东Q345B方矩管供应商15CrMo无缝钢管焊接點
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广东Q345B方矩管供应商15CrMo无缝钢管焊接点

广东Q345B方矩管供应商聊城鑫硕金属有限公司


  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:焊接预熱采用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。
  表1 焊接材料的化学成分和力学性能
  试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25坡口型式及尺寸见图1。
  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用丙酮清洗干净。
  试件为水平固定位置对口间隙为4mm,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
  2.3 焊接工艺参数
  按方案Ⅰ焊前需进行预热,根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式:
  To=350√[C]-0.25(℃) 式中To――预热温度,℃
  [C]x――成分碳当量;
  [C]p――尺寸碳当量; S――试件厚度(本文中S=25mm);
  因此预热温度选为150℃。采用氧-乙炔焰对試件进行加温先用测温笔粗略判断试件表面的的温度(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彡点,以保证试件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为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷,送丝時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6层,每个焊层一条焊道方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺參数见表3、4。按方案Ⅰ焊
  表3 方案Ⅰ的焊接工艺参数
  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 热处理規范
  表4 方案Ⅱ的焊接工艺参数
  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
  接时层间溫度应不低于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缓冷措施
  2.4 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℃後空冷具体采用JL-4型履带式电加热器()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
  3 焊接工藝评定试验
  试件焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的超声波探伤检验,焊缝Ⅰ级合格按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进荇焊接工艺评定试验。评定结果见表5
  表5 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δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)
  从拉伸试验结果可知,两种方案的拉伸试样全部断在母材说明焊缝的抗拉强度高于母材;弯曲试验全部合格,说明焊缝的塑性较好根据表5中的冲击韧性试验结果可知,方案Ⅰ的冲击韧性明显高于方案Ⅱ证明方案Ⅰ的焊後热处理规范比较理想,高温回火不仅达到了改善接头组织和性能目的而且使韧性与强度配合适当。从室温机械性能结果可知所推荐嘚两种焊接工艺方案均可用于现场施工。方案Ⅰ采用了与母材成分接近的焊条焊缝性能同母材匹配,焊缝应具有较高的热强性焊缝在高温下长期使用不易破坏。难点是焊后热处理规范较为严格回火温度和保温时间及加热和冷却速度控制不当反而会引起焊缝性能下降。方案Ⅱ采用了奥氏体不锈钢焊条施焊虽然可以省去焊后热处理,但由于焊缝与母材膨胀系数不同长期高温工作时可发生碳的扩散迁移現象,容易导致焊缝在熔合区发生破坏因此,从使用可靠性考虑现场采用方案Ⅰ施焊更为稳妥。
  15CrMo钢厚壁高压管的焊接采用两种焊接方案均为可行为了保证焊缝性能同母材匹配且具有较高的热强性,采用方案Ⅰ效果更佳关键是要严格控制焊后热处理工艺。
  方案Ⅱ虽可省去焊后热处理但焊缝在高温下发生碳的迁移扩散而导致焊缝破坏的可能性不容忽视,因此只有在焊后无法进行热处理时才慎重采用。

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