高温管道10crmo910钢焊接性分析.pdf
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1、We l d i n g T e c h n o l o g y V o l 3 0 N o 1 F e b 2 0 0 1 压力容器及结构件的焊接 -4 3 立章编号 :1 0 0 2 0 2 5 X( 2 0 0 1 ) 0 l 一 0 0 4 3 0 2 高 温 管 道 1 0 C r Mo 9 1 0钢 焊 接 性 分 析 刘东虹 ( 新疆 电力公 司 焊接培训 中心 ,新曩 乌鲁木 齐 8 3 0 0 1 1 ) 摘 要:对 l O C r Mo g l O钢 大径 菅对接 接头进行 工艺焊接性 分析 和间接估算,确定萌铜采 用 T I G S M AW 方法 ,严格执行 正确的焊接
2、工 艺措施 经过焊接工艺、性 能的评 定试验 ,各项桂洲指标均夸格,验证 了谊铜焊接性 能良好 ,可获得优质的焊接接头。 关调:1 0 C r M o g l 0钢管; T I G S M A W; 焊接性;舟析 中围分类号 :T G 4 4 4 7 4 立献标识码 :B I O C r M o g l O钢 为前 西德 耐 热铜 ,执行 标准 D I N 1 7 l 7 5 5 4 0 的汽轮机 主蒸汽管道及锅 炉高温过热器 中。为掌握该 铜 5 9 ,属 2 2 5 C r Mo 钢 ,在供货状态下有 贝氏体 + 铁 索体组 织 。 的焊接性 ,必须进行工艺性验证。通过工艺评定证明 只要严
3、 新 疆大 机组采用厚 壁 的 I O C r M o g l O钢管 用 于工作 温度 低于 格执行焊接工艺措施 ,该钢焊 接性能 良好 可获得优 质接头 。 衰 1 1 0 Cr Mo g l 0钢化学成分 I ) 与力学性 蕾 1 1 0 Cr Mo g l 0钢 焊 接 时存 在 的主 要 问题 1 1近齄 区冷 裂 纹 1 O C r Mo 9 1 O钢 含有 2 2 5 C r 、1 Mo,冷 却速度 过 大 , 可能形成马氏体 比率较高 的淬硬组 织 ,加之氢 的扩散聚集和较 大应力叠加 ,容易引起近缝区冷裂纹。预热 能减慢玲却速度 利于氢 的逸 出 ,减少 焊接应 力 ,焊齄
4、附近 基本形 成贝 氏体组 织 ,能 防止玲裂纹产生。 1 2 具有弧坑裂纹 和根部裂纹倾 向 要求第一层打底焊缝厚些 ,填满弧坑 ,以保证焊接质量 。 1 3再 热 裂 纹 该钢在高 温运行 中,再热裂纹产生 于热影响区的粗晶区 一般在 5 0 07 0 0形成 ,但该铜在 5 4 0 以下运行 ,其镀感 性报低 ,采用 焊前 预热 ,控制道问温度 ,再热裂纹可以抑制 。 1 4回火 脆 性 由于接头在 3 5 0 5 0 0 回火脆化温度 内受热 ,铜中杂质 在奥 氏体晶界偏 析 ,引起 晶界脆化 及 Mn 、S i 等促进 回火脆化 的元 素存在 产生 回火脆 性 ,而钢 中古 l Mo
5、腿防止 回火脆 性 ,焊接 时控制杂质 ,降低 M n 、S i 质量分数 ,选用低 回火脆 性 的焊条 R 4 0 7和氲弧 焊墼 T I G - R 4 0是解决脆化 的有效措施 。 收稿日期:2 0 0 0 - 0 3 胛;修订日 期 : 2 0 0 0 - 1 2 2 0 作者筒介:刘东( 1 9 6 7 -) ,女,太专毕业,焊接工程师,现在新疆电力公司焊接培训中心任技术检验科科长 2 2 0 h ) 。在现场施 工条件下 ,由于管道壁厚较大 管道传 热快 ,造成热处理温度分布不均匀 ,内外壁温差大( 最小时为 7 0 ) ,故采用增加 外壁保温棉宽度 ,增加 内壁保温堵头 ,将加热
6、 时间适当延长 的方法 ( 实际时间达 7 h ) ,使内外壁温差控制在规 范要求 内( 5 0 ) ,同时可使熔化区的冲击韧性提高 ,硬度值下 降 ( 表 5 ) 。 衰 5 硬度值( H V ) r 2 9 2 I 2 7 7 焊后热处理温度 c c 7 3 5 j 7 6 0 保温时间 h 4 2 5 I 2 2 5 4 2 5 ( 2 ) 焊接工 艺要求 由于 1 “ 9 1 铜 的高 蠕变强 度来 自非共格 N b 、V( C 、N) ,因而焊接 时必须 防止 N b 、v等合金 元素的烧 损 采用 背部充担保护 ,且至少保 持到前三层完成 。由于现场 安装 的管道较长 ,采用整体充
7、 氩保护效果不好 ,故 采用 焊 口局 部充 氲 的 方法 。 控制焊 接区组织 转变的 过程是焊接质 量控 制的关键 ,因 此 ,应严格控制道 问温度及热输入。焊接过程 中,热输 八应控 制在 1 01 7 k I c mo ( 3 ) 焊接质量控制为 了有效控 制工程质量 ,采用 了焊接 工程师 现场监 控的方式 以保证 焊接工艺 规程有 效的贯彻 执 行 。并 不断分 析焊接 、热处理 、无损 检验 中出现 的问题 。此 外 为 了保证背部充氩效果 ,特制了局部充氲装置。 3结 论 采用该 焊接工艺 焊接 的接 头 ,室 温下 的 冲击 韧性 平均为 5 0 J 大 于 国外 试验 结果
8、 3 4 J ,抗 拉强度 、屈服强 度远 大于 O R N L给定值 ,硬度 值也在 H V 2 5 0以下 ,由此证 明该 工艺可 行 、实用 。 参考立献: 1 】 中国机械工程学会焊接学会 焊接手册 ( 第二 卷) M】 北京 :机械 工业 出版社 ,1 9 9 2 2 】 周振车 ,张文锇 焊接请盘与金属 焊接性 MI 北 京 :机械工业 出 版社 ,1 9 8 8 维普资讯 http:/ 4 4 压力容器及结构件的焊接 焊接技术 2 0 0 1 年 2月第 3 0卷第 1 期 2 1 0 Cr Mo g l 0钢焊 接工艺评定豆分 析 2 1 l O C r Mo 9 1 0钢工艺
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