cr1mov珠光体耐热钢管焊接工艺

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1、1Cr18Ni9Ti与12Cr1MoV异种钢接头焊接工艺12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼（广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050）（广州市番禺区职业技术培训中心）12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中，锅炉的蒸汽出口温度为450℃，最高工作压力为3.8MPa，按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管（φ159mm×10mm）作为过热器联箱管，以满足产品的使用要求。1焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢，此类钢的Cr

2、含量较高，在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能化学成分/%力学性能CMnSiCiMoVSPσb/MPaσs/MPaδ5/%0.120.600.351.100.310.190.0130.02243621722注：表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见，12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多，淬硬敏感性较大，易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。在接头刚性及应力较大时，易产生冷裂纹。由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件，焊接时应采取必要的工艺措施，使焊接接头有足够的热强

3、性能，保证过热联箱安全运行。2焊接工艺-12-1Cr18Ni9Ti与12Cr1MoV异种钢接头焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。因此，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。2.2坡口尺寸选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸，以确保打底焊缝彻底熔透。图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊（TIG）选用:TIC-R31焊丝，焊丝直径为φ2.5mm。手工电弧焊（S

4、MAW）选用:R307（E5515-B2）焊条，直径为φ3.2mm、φ4mm。2.4焊接准备2.4.1焊前准备1）焊前应把坡口两侧管子内外各20～30mm范围打磨干净，直至露出金属光泽，确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。2）氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。电弧焊的焊条，在焊前须经350～400℃烘干1～2h，且在120℃保温筒存放，随用随取。3）采用3～4块锲形块（材料与母材相同或接近）均为分布定位焊在坡口上，对接口必须平齐，错边量不得大于0.5mm，定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。并且在预热的状态下进行定位焊。2.4.2焊前预热预热是珠光体耐热

5、钢焊接的重要措施。预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度，有利于避免产生淬硬组织，有助于焊接区的氢的逸出，防止产生焊接裂纹。由于12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高，所以选择预热温度为200～300℃，预热区域以焊缝为中心，两侧至少为100mm。在整个焊接过程中，应保持层间温度不低于预热温度。2.5焊接-12-1Cr18Ni9Ti与12Cr1MoV异种钢接头焊接工艺2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时，应采用较小的焊接线能量，以减小焊接应力，减少焊接过热区宽度，细化品粒，提高焊缝金属的抗裂性能，焊接参数见表2。表2焊接参数焊接方法层次焊材牌号焊丝（条）直径/m

6、m极性电流I/A电压U/V氩气流量Q（L.min-1）TIC1TIC-R312.5直接正接105～12510～128～10SMAW2R307(E5515-B2)3.2直流反接110～13020～22-SMAW3-4R307(E5515-B2)4.0直流反接160～18022～24-2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接，不但要严格控制焊接规范参数，而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。1)氩弧焊打底焊。将管件处于水平转动位焊接，焊接时采用短弧，焊枪尽可能与工件表面垂直，有利于氩气对焊接熔池的保护。焊枪和焊丝可稍作横向摆动，保证坡口两侧熔透。同时，要控制好熔池温度

7、防止产生焊穿和焊瘤缺陷。在接头部位，要用手提砂轮打磨弧坑，将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除，然后继续引弧焊接。2)焊条电弧焊填充焊。应采用短弧焊接，且热输入量不宜过大。若采用长弧焊接，不仅会出现电弧燃烧不稳定、熔深浅、熔化金属飞溅大及合金元素烧损加剧等问题，而且容易产生咬边、未焊透等缺陷，同时空气中的N2、O2等有害气体易进入熔池，在焊缝中形成气孔缺陷。焊接时焊条可作小月牙形运条，在坡口两侧要停留0.5～1S,焊接层间必须彻底清理焊渣,发现有气孔等焊接缺陷时,用手提砂轮将焊接缺陷除掉收弧时必须将弧坑填满，以免