分析高溫工況下鉻鉬鋼與不銹鋼的焊接 .pdf

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com焊接現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械制造文摘——焊接分冊(cè)與從動(dòng)輪定距，解決了由于罐體錐度而在制造過(guò)程中產(chǎn)中，焊縫返修率顯著降低，提高了生產(chǎn)效率。生的軸向偏差，使焊接過(guò)程更穩(wěn)定，從而得到良好的焊接質(zhì)量。收稿日期：2012—01—10(3)經(jīng)過(guò)罐體制造工藝的改進(jìn)，用超聲波檢測(cè)返修周靖簡(jiǎn)介：1972年出生，學(xué)士，工程師，車間主任；主要從事貨車生后的罐體各焊縫，均未發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷。在后續(xù)的生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)管理。高溫工況下鉻鉬鋼與不銹鋼的焊接盛曄。袁世東(森松集團(tuán)(中國(guó))，上海200135)0前言高溫工況下的使用性能是焊接考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。1

2、15CrM0R材料要求及焊接性分析在高溫工況下運(yùn)行的設(shè)備一般選擇鉻鉬鋼材料，某立式換熱器主體材料為15CrMoR，尺寸為14979mm設(shè)計(jì)圖樣要考慮制造完畢后對(duì)管程和殼程進(jìn)行整×3800mm×20mm，換熱管材質(zhì)為15CrMo，規(guī)格為體消應(yīng)力熱處理，對(duì)焊接試板進(jìn)行焊縫的450℃高溫33．7mm×2mm，其中膨脹節(jié)材料為0Crl8Ni9。此設(shè)拉伸和一10qC沖擊試驗(yàn)，沖擊吸收能量平均值達(dá)到20備制造的主要難點(diǎn)在于如何實(shí)施熱處理工藝才能既達(dá)J。設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示，殼程和管程的設(shè)計(jì)參數(shù)：介質(zhì)到消除15CrMoR材料的應(yīng)力，又能保證不銹鋼膨脹

3、節(jié)為氮?dú)?，介質(zhì)特性為無(wú)毒非易燃，設(shè)計(jì)溫度為450℃，的性能，并且保證15CrMoR與0Crl8Ni9之間的焊縫在工作溫度為420／212℃(殼程)，159／307℃(管程)。圖1設(shè)備結(jié)構(gòu)圖GB7l3__2008規(guī)定了材料的交貨狀態(tài)為正火+回材料采購(gòu)時(shí)提出了回火溫度不低于690℃的要求，并火，并要求回火溫度不低于620cC，推薦的正火溫度為且提出了材料耐一10℃沖擊要求。930～960qC，回火溫度為680～720℃。考慮到設(shè)備焊15CrMoR是一種低合金珠光體耐熱鋼，材料供貨后需進(jìn)行消應(yīng)力熱處理，為了保證消應(yīng)力的效果并且狀態(tài)為正火+回

4、火，組織為珠光體+鐵素體。這臺(tái)換在熱處理過(guò)程中不破壞材料的原始供貨狀態(tài)，為此在熱器設(shè)計(jì)溫度為450℃，選擇15CrMoR的材料主要目462012年第3期學(xué)兔兔www.xuetutu.com機(jī)械制造文摘——焊接分冊(cè)焊接現(xiàn)場(chǎng)的是材料在高溫工況下有高溫持久強(qiáng)度、高溫蠕變強(qiáng)再熱裂紋敏感性。鋼種類型(國(guó)標(biāo))1Cr-0．5Mo15CrMo度，所以要求焊接接頭也應(yīng)具有良好的高溫性能。(鋼號(hào)為SA一387Gr12CL．2)，其化學(xué)成分和力學(xué)性能分15CrMoR材料總體焊接性良好，無(wú)明顯的回火脆性和別見(jiàn)表1和表2。表11Cr-0．5Mo15CrMo的化

5、學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)表21Cr-O．5Mo15CrMo的力學(xué)性能表3不同標(biāo)準(zhǔn)要求的熱處理溫度根據(jù)材料的質(zhì)保書(shū)提供的成品化學(xué)成分進(jìn)行碳當(dāng)量的計(jì)算：C。=C+Mn／6+(Ni+Cu)／15+(cr+Mo+V)／5，得C=0．53。按照經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)C=0．4％～0．6％時(shí)，鋼材有一定的淬硬性，易產(chǎn)生冷裂紋，需進(jìn)行適當(dāng)綜合不同標(biāo)準(zhǔn)的要求，選擇了665oC-I-15oC作為的預(yù)熱才能進(jìn)行焊接。大量實(shí)踐證明，鋼材的淬硬性、消除應(yīng)力熱處理溫度進(jìn)行評(píng)定。氫含量及其分布、拘束應(yīng)力的狀態(tài)是產(chǎn)生冷裂紋的三設(shè)備在焊接前根據(jù)所采用的焊接方法及制造工藝大主要因素，

6、因此在焊接時(shí)，控制焊接接頭氫含量是控分別按NB／T47014進(jìn)行了焊接工藝評(píng)定，對(duì)于封頭的制焊后產(chǎn)生冷裂紋的重要措施，這就要求選擇低氫焊制造由于封頭直徑較大，需進(jìn)行拼接后整體壓制。根材才能保證焊縫具有良好的抗冷裂性能，并選擇與母據(jù)材料厚度及封頭廠的加工能力，選擇了熱旋壓工藝，材基本相當(dāng)?shù)腃r、Mo低合金焊材才能保證焊縫的高溫并要求終壓溫度不低于900oC，并在熱壓后重新進(jìn)行性能、力學(xué)性能和一10℃低溫沖擊性能。正火+回火處理。此評(píng)定涉及到熱壓對(duì)焊縫強(qiáng)度的影響，所選焊材與筒體焊材有所不同，應(yīng)分別進(jìn)行工藝評(píng)2熱處理及焊接工藝定。2．1熱處

7、理工藝針對(duì)筒體焊接采用SAW、SMAW焊接方法分別進(jìn)參考了ASME與EN標(biāo)準(zhǔn)，各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與15CrMoR相行了評(píng)定，試板材料為15CrMoR，厚20mm，焊后進(jìn)行當(dāng)?shù)牟牧蠠崽幚頊囟纫蟛灰?，具體要求如表3所示。了(665-I-15)c(=X6h消除應(yīng)力熱處理，結(jié)果見(jiàn)表4。表4工藝評(píng)定結(jié)果彎曲180。(4a)均一次合格，無(wú)任何缺陷，焊縫及熱強(qiáng)度、高溫屈服強(qiáng)度及低溫沖擊性能完全能滿足標(biāo)準(zhǔn)影響區(qū)的硬度值控制在140HB。綜合評(píng)定結(jié)果可以看及設(shè)計(jì)要求。出，所選擇的焊材及消除應(yīng)力熱處理溫度得到的抗拉采用上述工藝進(jìn)行材料為15CrMoR簡(jiǎn)體的焊接，

8、2012年第3期47學(xué)兔兔www.xuetutu.com焊接現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械制造文摘——焊接分冊(cè)焊接過(guò)程中采取預(yù)熱、焊后立即消氫等工藝措施，產(chǎn)品不銹鋼的接頭壽命長(zhǎng)4～5倍。試板進(jìn)行的高溫拉伸和沖擊試驗(yàn)完全滿足了圖紙和標(biāo)2．315