1Cr5Mo耐热钢的焊接工艺试验及施工

依据1Cr5Mo钢炉管的化学成份与力学性能，选用HCr5Mo焊丝和R507焊条，采用氢弧焊打底（管子内充氩气保护）、手工焊盖面的焊接方法（焊口预热温度为300℃），对1Cr5Mo钢炉管进行焊接，焊后立即包以保温材料缓冷，24h后进行100％的X射线探伤，然后对焊口进行热处理（750℃×2h）。对1Cr5Mo钢炉管进行焊接试验表明，接头焊缝的力学性能完全达到GB150－89标准中的要求；热处理后，接头部分的Cr、Mo元素分布均匀，接头组织有弥散的碳化物析出。最后给出了1Cr5Mo钢炉管的焊接施工工艺规程。     

异种钢接头的焊接方法和填充材料的选择

一、前言在炼油工艺设备制造、管道安装和装置检修中,经常碰到异种钢焊接问题,国内外对某类异种钢接头已作过长期的试验研究。在我们的工作中经常碰到的有以下几类:碳钢与高合金钢、复合钢板与碳钢或普低钢管、碳钢与低合金钢或普低钢等,还有为便于施工省去热处理工序,Cr5M_o钢管接头(包括炉管),普遍采用奥氏体不锈钢类型焊条焊接。异种钢焊接,是要将化学成份、物理性能、金属组织完全不同的两种材料焊接在一起,为保证焊缝金属的化学稳定性及机械性能,就必须正确选择焊接方法和填充材料。     

Cr-Mo钢设备中的异种钢焊接

用Cr Mo钢制造石油化工设备的理想焊接方式是采用珠光体焊接材料 ,且焊后进行热处理以消除焊接应力 ,改善显微组织 ,防止焊缝开裂。当无法解决焊后热处理问题时 ,根据设备使用条件的不同 ,可以选用高Cr Ni焊材或者Ni基焊材冷焊Cr Mo钢 ,但是必须严格遵循规定工艺 ,并且加强无损检测。     

STFA26＋1Cr18Ni9Ti异种钢焊接技术

分析了STFA26和1Cr18Ni9Ti钢的焊接特点及存在问题,通过焊接工艺试验、金相组织分析和工程实际应用,证明采用H1Cr26Ni21焊丝TIG打底,A407焊条SMAW填充、盖面,焊接前不用预热、焊后不用热处理,小线能量的焊接规范并严格控制层间温度的焊接工艺,焊接 STFA26+1Cr18Ni9Ti异种钢是可行的。     

焊后热处理对12Cr18Ni9与Q355D异种钢焊接接头硬度和耐蚀性的影响

针对奥氏体不锈钢12Cr18Ni9与低合金钢Q355D的焊接,采用E308L-16和E309L-16两种不同型号的焊条进行了焊接工艺试验,并对焊接接头进行了450℃、 650℃和850℃不同温度的焊后热处理。利用金相显微镜、维氏硬度计和晶间腐蚀试验对焊接接头组织和性能进行了分析。结果显示,焊缝微观组织主要由奥氏体和少量的铁素体组成;焊缝和12Cr18Ni9母材硬度随着热处理温度升高而不断下降,Q355D母材硬度随热处理温度的升高呈现先降后升的趋势;650℃热处理的焊缝晶间腐蚀最为严重,450℃和850℃热处理的焊缝晶间腐蚀相对较轻。研究表明,焊接材料及焊接工艺的选择较为合理,热处理温度对焊缝与母材的硬度和抗腐蚀性能有一定的影响,焊后热处理温度应该避免晶间腐蚀最严重的温度650℃。     

制氢转化炉管与法兰异质焊接接头失效原因的研究

针对用奥407焊条焊接HK-40炉管和Cr5Mo法兰的异质焊接接头在高温运行期间开裂泄漏的情况,采用光学显微镜、扫描电镜等手段进行了失效分析。结果表明,在长期高温运行中碳从低铬材料向高铬材料扩散迁移,在熔合区邻近Cr5Mo钢母材一侧形成脱碳层,其基体因贫碳软化,强度降低。加上Cr5Mo钢和奥氏体焊缝金属的线膨胀系数有较大差异,高温下变形不协调,熔合线界面上应力集中,导致在熔合区邻近Cr5Mo钢母材侧脱碳层上萌生裂纹,并沿脱碳层扩展,穿透内外壁,造成泄漏。     

无涂层和带缺陷涂层X70钢焊接接头的腐蚀行为研究

为了有效延长海洋管道的使用寿命,分别采用自动焊和焊条电弧焊工艺进行了管道环焊缝焊接,并对无涂层和带缺陷涂层的管道环焊缝焊接接头的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明,无涂层情况下,自动焊和焊条电弧焊两种工艺焊接接头的腐蚀速率几乎相同;焊接接头涂层破损时,自动焊工艺的抗腐蚀性能整体优于焊条电弧焊工艺,且自动焊工艺的腐蚀集中在涂层破损面边界,焊条电弧焊的腐蚀除涂层破损界面外,焊缝位置也出现点蚀坑。研究结果对海洋管道焊接工艺的制定有一定的指导意义。     

F91钢管与A691Gr.1-1/4CrCL22钢管焊接接头的热处理

为了解决江苏华电句容二期（2×1 000 MW）扩建工程4#机组低压旁路蒸汽管道低旁阀F91钢管与阀后A691Gr.1-1/4CrCL22钢管异种钢接头直接焊接无法进行热处理的问题,通过分析F91钢与12Cr1MoVG 钢、12Cr1MoVG钢与A691Gr.1-1/4CrCL22钢两组异种钢焊接接头的焊接热处理性能,采用在F91钢与A691Gr.1-1/4CrCL22钢异种钢焊接接头中间增加12Cr1MoVG过渡段的方法进行处理。对焊接及热处理完成后的两组异种钢接头进行无损检测和硬度检验,结果均符合相关标准要求。证明了采用增加12Cr1MoVG过渡段处理F91与A691Gr.1-1/4CrCL22异种钢焊接接头的热处理问题的可行性。     

临氢管道用Cr5Mo钢在役性能变异的分析和评价

试验表明,累计运行15万小时后的高温临氢管道用Cr5Mo钢,其母材回火脆性倾向不明显,但存在等温脆性(热脆)问题;焊缝的等温脆化虽不明显,但冲击韧性不理想,因此焊接接头仍是管道系统的薄弱环节。     

Cr对高强钢焊条焊缝组织和性能的影响

基于Ni-Cr-Mo-V合金体系,研究了Cr对800 MPa高强钢焊条焊缝组织和性能的影响。研究结果表明,当w(Cr)1.2%时,随着Cr含量的增加,焊缝金属强度和韧性逐渐升高;当w(Cr)1.2%时,随着Cr含量的增加,焊缝金属强度逐渐升高,而韧性逐渐降低。焊缝熔敷金属中w(Cr)=1.2%时,可以使焊缝金属获得大量细小、均匀的粒状M/A组织,从而提高了焊缝的强度和韧性。     

2．25Cr-1Mo-0．25V钢的焊接性能和抗氢试验

论述了 2 .2 5Cr 1Mo 0 .2 5V钢的焊接性能试验和抗氢试验 ,确定了 2 .2 5Cr 1Mo 0 .2 5V钢的预热温度及焊后热处理等焊接规范。试验表明 ,在一定的焊接工艺下 ,该钢种具有良好的焊接性 ,抗氢腐蚀性能和抗氢致剥离性能均优于 2 .2 5Cr 1Mo。     

05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头的疲劳性能

采用四点弯曲疲劳试验方法,研究了05Cr17Ni4Cu4Nb汽轮机低压末级动叶片用钢焊接接头的疲劳性能,绘制了该钢焊接接头的S—N曲线,并与05Cr17Ni4Cu4Nb钢母材进行了对比。研究结果表明,采用优化的焊接、热处理工艺,05Cr17Ni4CuNb钢焊接接头的条件疲劳极限可以达到母材的90％以上。疲劳试样断口的扫描电子显微镜观察发现．焊缝表面或近表面的显微缺陷及接头的组织不均匀性是影响05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头接头疲劳性能的主要因素。     

焊接热输入对高强钢焊条焊缝组织和力学性能的影响

针对PCrNi3MoVA中碳调质钢,研制一种Cr-Ni-Mo-V合金系高强钢焊条。通过观察焊缝金属金相组织、测量焊缝金属抗拉强度和冲击韧性,研究了焊接热输入对研制出的高强钢焊条性能的影响。研究结果表明:焊接电流超过220 A,随焊接电流的增大焊缝金属组织中针状铁素体逐渐减少,且组织晶粒逐渐粗大,力学性能逐渐恶化。综合考虑焊接热输入对焊缝金属性能的影响,选择焊接电流为220 A左右较为合适。     

低碳钢管道焊接用TIG—LD氩弧焊焊丝研制

研制的低碳钢管道焊接用TIG—LD氩弧焊焊丝的化学成分为 :0 0 5%～ 0 1 0 %C、 0 9%～1 8%Mn、 0 5%～ 1 2 %Si、 0 0 2 5%～ 0 0 4 %P (S)以及总量小于 0 5%的微量元素Ti、Al、Re等 ,焊丝用钢采用中频感应电炉氧化法冶炼 ,先热轧后冷拔工艺成型。焊丝的焊接工艺试验表明 ,熔池无飞溅 ,焊丝熔化均匀连续 ,焊缝金属致密且与母材熔合良好。焊缝金属和焊接接头的性能测试表明 ,熔敷金属的化学成分、机械性能和耐腐蚀性能等综合性能指标达到了国外同类产品水平 ,是国内用于低碳钢管道焊接最理想的焊丝。     

异种金属焊接性分析

通过对异种钢的焊接性分析,再进行焊接工艺评定试验,得出最佳焊接工艺方案。本文重点介绍化工装置中异种金属工艺管道(15CrMo)(06Cr18Ni11Ti)的焊接特性,并对异种金属工艺管道在高温、高压、腐蚀性强的工作条件下,焊缝金属不能满足生产工艺需求问题进行分析研究,通过焊接试验得出可满足异种金属焊接要求的焊接工艺。     

12Cr5Mo耐热合金钢焊接工艺

12Cr5Mo是一种具有粒状珠光体组织和少量铁素体,具有较好高温耐热性和高温抗氧化性的钢材,但钢材焊后淬硬倾向明显增大、冲击韧性降低,极易出现冷裂纹,焊接性能差,故对焊接工艺要求严格。介绍了耐热合金钢12Cr5Mo的化学成分、力学性能,根据12Cr5Mo的力学性能及焊接特点,选择了合适的焊接方法、填充金属、坡口形式及尺寸;通过焊前清理、焊接工艺参数的优化、预热温度及层间温度的控制以及接头焊后热处理,确保了焊缝质量。对12Cr5Mo焊接接头进行外观检测、无损检测、力学性能试验及焊接质量评价,表明上述焊接工艺可靠且满足设计文件要求。     

奥氏体焊条AR617在1Cr5Mo钢管焊接中的应用

利用新型低铬高锰奥氏体焊条AR617焊接1Cr5Mo珠光体耐热钢管,做了焊接工艺评定,分别对其焊缝进行了拉伸、弯曲和冲击试验,并通过金相照片对焊缝的微观组织进行了分析。结果证明,工艺评定焊缝的各项力学性能指标均达到了国家相关标准的要求,而且焊接操作简便,经过对服役35 000 h的接头取样观察,使用性能稳定,该焊接方法在实际生产中是可行的。     

SA335P91马氏体耐热钢主蒸汽管道的焊接

印度西孟加拉邦加尔各答Sagardighi电站建设工程2×300 MW机组,主蒸汽管道采用SA335P91钢,规格Φ455 mm×50 mm,由于SA335P91钢中Cr和Mo含量较高,具有较高的淬硬倾向和冷裂倾向,导致其可焊性差,在不预热的条件下焊接时极易产生冷裂纹。根据主蒸汽管道SA335P91钢焊接工艺的特点及现场施焊中焊接质量存在的问题,制定了合理的焊接工艺,强调了主蒸汽管道SA335P91钢焊接质量控制、焊缝硬度值和焊缝金相组织检验。     

00Cr22Ni5M03N双相不锈钢热影响区组织转变规律

00Cr22Ni5M03N双相不锈钢的两相组织结构具有良好的耐蚀性和力学性能，因此在压力容器及集输管道等领域得到了广泛的应用。在00Cr22Ni5M03N双相不锈钢焊接时，必然要经历热循环过程，虽然该过程变化很快且历时短暂，但往往会导致热影响区相比例和相分布状态的变化，从而影响焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。通过热模拟试验研究，分析了00Cr22Ni5M03N钢焊接时热影响区的相比例及组织转变规律，为制定和调整焊接工艺提供理论参考依据。     

低合金耐热钢复合板与大直径厚壁接管马鞍形对接焊

对13MnNiMoNbR＋00Cr17Ni14Mo2复合钢板与20MnMoNbⅣ＋00Cr17Ni14M02锻件进行了焊接性分析。针对大直径厚壁马鞍形对接焊缝结构特点,采用合理的施工工艺,并通过对焊接过程中预热温度的控制、焊后消氢及焊后热处理等工艺的合理调整,有效防止了冷裂纹的产生,保证了产品焊接质量。