海上风机基础用S355NL直缝焊管双丝埋弧焊工艺设计

S355NL细晶粒结构钢以其优异的性能在海上风电、石油平台、焊接钢管等方面得到广泛应用。为进一步提高焊接钢管的生产效率,获得性能优良的海上风机基础用钢管焊接接头,开展S355NL直缝焊管的焊接工艺研究。采用双丝埋弧焊方式,选用低镍合金焊材,不仅能够细化焊缝组织晶粒,同时降低淬硬倾向,提高S355NL直缝焊管焊缝的低温冲击韧性。在焊接过程中采用多层多道焊接,控制热输入≤5.0 kJ/mm,减少熔合区和热影响区在高温区域停留时间,保证熔合线和热影响区冲击性能。试验结果表明,该工艺所制试板及成品焊管各项力学性能试验合格,能够满足-40℃夏比冲击试验要求。生产应用表明,该焊接工艺制定及焊材选配正确恰当,能够提高焊接生产效率。     

TP347H不锈钢厚壁管道的焊接

论述了TP347H不锈钢厚壁管道的焊接技术要求．主要包括TP347H的化学成分、焊接性能、焊接方法和焊材选用、热处理制度的确定，以及焊接工艺参数、焊接要求、焊后热处理和焊缝返修等内容。     

焦炭塔下封头过渡段的组装与焊接

焦炭塔下封头过渡段的材质是 15CrMoR钢 ,由 5块锻件拼焊而成 ,其制造难点为 :(1)由于锻件厚度和直径较大 ,且坡口为双U形 ,增加了组对难度 ;(2 ) 15CrMoR钢焊接时易产生冷裂纹、近缝区硬化和热影响区软化等问题 ,因此要制定合理的焊接工艺 ;(3)拼接部件焊接量大 ,易造成焊缝处强度和硬度偏高而冲击韧性下降 ,需选择合适的热处理工艺。针对上述难点 ,介绍了下封头过渡段组对定位方法、焊接操作要点和热处理工艺。对试板的力学性能、冲击韧性和冷弯及硬度进行测试 ,焊缝的 0℃夏比冲击功从平均 4 2 .6J提高到96J ,硬度由平均 2 0 5HB下降到 16 4HB ,表明下封头过渡段的综合机械性能有了显著改善 ,所采用的焊接工艺和热处理工艺是正确合理的。     

使用高铬镍奥氏体焊材无热处理焊接ASTM A335 Gr.P22管材

ASTM A335 Gr.P22材料焊接性较差,由于受到现场施工条件及焊缝位置等的限制,该类母材部分焊缝不便于进行局部热处理,为此采用了高铬镍焊材,不预热、后热及焊后热处理的焊接工艺进行焊接。试样的力学性能试验及金相分析表明,力学性能符合要求,金相组织良好,焊接工艺满足NB/T 47017-2011规定要求;该焊接工艺用于国内某炼厂ASTM A335Gr.P22孔板法兰与引压短管角焊缝的焊接工程实践表明,装置自2014年投产运行至今采用该工艺施焊的所有焊缝均正常。     

CTOD断裂韧度试验在海洋平台建造中的应用

根据BS74 48和DNV OS C 4 0 1断裂韧度试验标准 ,对EH36钢 (板厚 5 5mm)焊接接头的低温 (0℃和 - 15℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行测试 ,其验收标准采用DNV标准 ,即CTOD值大于 0 15mm。试验结果表明 ,未经焊后热处理的EH36钢手工电弧焊、单丝埋弧焊和双丝埋弧焊 3种工艺的焊接接头的焊缝和热影响区 (HAZ)低温下绝大部分试样的断裂韧性值是合格的。EH36钢手工电弧焊、单丝埋弧焊和双丝埋弧焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用 ,这对缩短海洋平台结构的制造周期 ,降低制造成本意义重大。     

不同热处理制度对Q345R(HIC)焊接接头组织及性能的影响

结合制造厂实际制造工艺,试验研究了不同焊后热处理温度、正火温度对Q345R(HIC)对接焊接接头金相组织及力学性能的影响。试验发现,随着焊后热处理温度的升高,焊接接头硬度逐渐降低,热影响区晶粒度减小,690℃时焊接接头抗拉强度明显降低。随着正火温度的提高,焊接接头强度变差,接近强度要求值下限,低温冲击性能均良好。考虑正火+焊后热处理的焊接接头对焊接材料P、S质量分数的苛刻要求,选择匹配的国内焊材为AT-H08MnHIC/SJ613HIC,从试验数据看出,焊接接头-30℃冲击功均在200J左右,满足要求,强度值接近要求值下限。     

X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝工艺性能研究

X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝焊接接头强度过高,经过成型器反变形易产生层状撕裂,焊缝热影响区温度过高易使焊缝组织产生脆化现象,为了确保X70M大壁厚螺旋埋弧焊管丁字焊缝焊接接头的各项性能指标,采用H08D焊丝与SJ101G焊剂匹配进行工艺试验,焊接过程中严格控制层间温度、减小焊接热输入及焊后热处理形式,通过试验得出了合理的焊接工艺。试验结果表明,按该工艺所焊试件的各项性能指标均达到API SPEC 5L PSL2标准及客户技术条件,采用此工艺已成功地生产了数万吨尼日利亚输油管线用管,效果良好。     

X70钢板冷填丝气体保护焊工艺研究

为了改善高钢级管线钢焊缝及热影响区的低温冲击韧性,采用焊接工艺参数完全相同的常规MAG焊和冷填丝MAG焊接方法,对X70钢级管线钢进行了焊接对比试验,并对焊接接头进行了低温夏比冲击试验、拉伸试验和金相试验。试验结果显示,在焊接电流相同条件下,冷填丝MAG焊可提高焊丝熔化量30%~55%;在0 ℃、-10 ℃、-20 ℃、-30 ℃时,冷填丝MAG焊接工艺相对于常规MAG焊接工艺,焊缝冲击值有升有降,但热影响区冲击值均有不同程度的提高。研究表明,冷填丝MAG焊接工艺对焊缝及热影响区具有加速冷却作用,尤其有利于改善热影响区的低温冲击韧性,适用于耐磨及耐腐蚀金属表面堆焊,以及对熔深要求较低的中厚板的低线能量、高效多层多道焊接。     

15CrMoR分子筛过滤器制造

15CrMoR分子筛过滤器材料特殊,焊接难度大。指出了制造过程中,焊接工艺评定制订、焊接参数的确定以及焊后热处理和焊接检验中应注意的几个问题。制造的过滤器验收合格,运行平稳。     

15CrMoR(H)+0Cr18Ni10Ti复合钢板的焊接及封头制作

主要阐述15CrMoR(H)+0Cr18Ni10Ti复合钢板的焊接、封头的热压成形及其力学性能恢复。通过分析15CrMoR(H)和0Cr18Ni10Ti的焊接性.探讨异种钢焊接时存在的问题。选择适宜的焊接材料、合适的焊接接头坡口型式及合理的焊接工艺;通过采用正火加回火的热处理工艺恢复了热压封头的综合力学性能.更好地保证丁设备的制造质量。     

大厚度船用钢板焊接接头低温CTOD韧度试验研究

依据BS 7448-1997断裂韧度试验标准,对板厚为80 mm的大厚度船用钢板(ABS AB/EH36N)对接接头试样进行了-10℃下裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,介绍了试件的制备、试验装置及试验步骤,对试验结果进行了分析。经测试,绝大部分试样的断裂韧性值是有效合格的,其CTOD值大于0.15 mm,符合DNV验收标准。由此判定,在给定的焊接工艺下,该钢种焊缝低温韧性好,可以在不进行焊后热处理的情况下使用,为指导海洋平台的施工建造提供了科学依据。     

焊接工艺对双金属复合管对接焊缝晶间腐蚀的影响

为了保证双金属复合管对接焊焊缝的耐腐蚀性能,结合双金属复合管对接焊的特点与特殊要求,从焊材的选取和焊接工艺参数的设计出发,验证了不同焊接工艺对复合管对接焊焊缝晶间腐蚀的影响。结果显示,实芯焊材正常焊接工艺下,焊缝的晶粒度与母材相当,没有出现腐蚀坑和晶间腐蚀弯曲开裂现象;药芯焊材及大热输入焊接工艺下,焊缝均出现不同程度的腐蚀。试验结果表明,双金属复合管在对接焊时最好选择与覆层材质相当的实芯耐蚀合金焊材,同时,要注意焊接热输入量的控制和内部惰性气体的保护。     

12Cr2Mo1R钢制封头拼接焊缝性能研究

随着我国制造技术的提升,承压设备大型化成为发展趋势,12Cr2Mo1R钢制封头越来越多地需要拼接。将12Cr2Mo1R焊接接头试件随产品封头一同进行热成型后,再经正火加回火的恢复材料性能热处理。分别对最大模拟焊后热处理及最小模拟焊后热处理的试件进行拉伸试验、低温冲击试验、步冷试验及金相检验等试验来验证所选焊接工艺的可行性。试验结果表明,拼接焊缝性能能够满足工程要求。     

2507超级双相不锈钢焊接及热处理工艺研究

为了获得性能良好的2507超级双相不锈钢焊接接头,通过力学、金相及腐蚀等试验手段,对两种焊接及热处理工艺下的2507超级双相不锈钢焊接接头的组织及性能进行了研究。结果表明:采用混合气体保护的焊接工艺,焊后以1 050℃、保温13~15 min的热处理工艺处理后,焊接试样焊缝位置第三相析出严重且两相比例相差较大,导致焊缝脆性增大,焊缝性能不能满足相关标准的要求;以纯氩气保护、采用较小线能量的多层多道次焊接工艺,焊后以1 100℃、保温50~55 min的热处理工艺处理后,焊接试样焊缝位置的相比例相对均匀,焊缝各项性能良好,满足相关标准的要求。     

07MnNiMoDR与10Ni3MoVD组焊焊接试件性能研究

通过试验研究,获得了07MnNiMoDR与10Ni3MoVD(均为淬火+回火)两种高强合金钢建造的低温设备组焊焊接试件的室温拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度试验检测数据及金相组织图。试验数据表明,(1)焊接后焊缝的抗拉强度高于07MnNiMoDR母材。(2)焊缝区、热影响区、母材区的材料伸长率一致,焊接接头的塑性和完整性较好。(3)在-50℃条件下,焊缝区的冲击功大于80J,母材和热影响区的冲击功明显高于焊缝区。(4)母材区与相应热影响区的硬度值偏差不大,高于焊缝区。同一区域不同部位测试结果偏差较小,焊缝区、热影响区及母材区淬硬倾向不明显。金相试验组织图分析结果与试验数据吻合良好。     

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。     

压力容器D类焊缝的焊接工艺评定

为了评价压力容器D 类焊缝的焊接工艺,采用钨极氩弧焊（TIG）和手工电弧焊（SMAW）对厚度32 mm的Q345R 钢板进行焊接工艺试验,通过外观检查、无损探伤、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等方法检测了Q345R钢的焊接接头的性能。结果显示:在制定的焊接工艺参数下,焊接接头射线探伤为I 级;在焊后620 ℃保温3 h消应力热处理后,焊接接头抗拉强度高于Q345R 钢抗拉强度的下限值（500 MPa）;焊缝和热影响区-20 ℃冲击功达到95 J 以上,满足标准要求;侧弯试样弯曲面焊缝和热影响区没有萌生裂纹,满足NB/T 47014—2011标准要求;焊缝组织为块状铁素体+少量珠光体,珠光体均匀分布于铁素体的晶界处。评定结果表明,TIG+SMAW 焊接工艺合理,可满足该压力容器D类焊缝的焊接质量要求。     

H10MnSi焊丝与不同焊剂配合对埋弧自动焊焊缝性能的影响

1问题的提出我公司是一、二、三类压力容器的制造厂，每年生产3000～4000t压力容器。以往在采用埋弧自动焊焊接16MnR钢时，一类容器用H10Mnsi、H10Mn2焊丝配m431焊剂，二类容器用H10MnSi、H10Mn2焊丝配m350焊剂。在实际生产中发现产品焊接试板常有不合格现象，如冷弯出现裂纹，冲击值偏低，延伸李小等，即焊缝金属强度虽合格，但其韧性和塑性却较低，同时发现这些现象大多发生在焊丝H10Mnsi与焊剂m431相配的焊缝中。通过试验研究，我们认为埋弧自动焊时用H10Mnsi焊丝配m431焊剂存在一定问题，选配不尽合理，对焊缝成分和机械性能都有…     

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℃。     

核级高压汽缸用马氏体不锈钢焊条CHK207Ni的研制

为了实现核电设备用焊接材料的国产化,研制了一种用于核级高压汽缸的马氏体不锈钢焊条CHK207Ni,并采用该焊条进行了全位置焊接、熔敷金属和第三方工艺评定试验。试验结果表明,道间温度控制在280~300℃,热处理工艺为680℃保温12 h、 750℃保温1 h时,焊缝金属力学性能最优, 20℃时冲击功大于60 J;采用该焊材焊接,工艺性能优良,满足用户技术要求。研究结果表明,随着焊接道间温度的升高,熔敷金属冲击韧性降低;通过热处理保温温度的提高或者延长保温时间,可使焊缝组织转变为更加均匀的回火索氏体,熔敷金属具有良好的冲击韧性。