分析高温工况下铬钼钢与不锈钢的焊接 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com焊接现场机械制造文摘——焊接分册与从动轮定距，解决了由于罐体锥度而在制造过程中产中，焊缝返修率显著降低，提高了生产效率。生的轴向偏差，使焊接过程更稳定，从而得到良好的焊接质量。收稿日期：2012—01—10(3)经过罐体制造工艺的改进，用超声波检测返修周靖简介：1972年出生，学士，工程师，车间主任；主要从事货车生后的罐体各焊缝，均未发现超标缺陷。在后续的生产产技术管理。高温工况下铬钼钢与不锈钢的焊接盛晔。袁世东(森松集团(中国)，上海200135)0前言高温工况下的使用性能是焊接考虑的关键问题。1

2、15CrM0R材料要求及焊接性分析在高温工况下运行的设备一般选择铬钼钢材料，某立式换热器主体材料为15CrMoR，尺寸为14979mm设计图样要考虑制造完毕后对管程和壳程进行整×3800mm×20mm，换热管材质为15CrMo，规格为体消应力热处理，对焊接试板进行焊缝的450℃高温33．7mm×2mm，其中膨胀节材料为0Crl8Ni9。此设拉伸和一10qC冲击试验，冲击吸收能量平均值达到20备制造的主要难点在于如何实施热处理工艺才能既达J。设备结构如图1所示，壳程和管程的设计参数：介质到消除15CrMoR材料的应力，又能保证不锈钢膨胀

3、节为氮气，介质特性为无毒非易燃，设计温度为450℃，的性能，并且保证15CrMoR与0Crl8Ni9之间的焊缝在工作温度为420／212℃(壳程)，159／307℃(管程)。图1设备结构图GB7l3__2008规定了材料的交货状态为正火+回材料采购时提出了回火温度不低于690℃的要求，并火，并要求回火温度不低于620cC，推荐的正火温度为且提出了材料耐一10℃冲击要求。930～960qC，回火温度为680～720℃。考虑到设备焊15CrMoR是一种低合金珠光体耐热钢，材料供货后需进行消应力热处理，为了保证消应力的效果并且状态为正火+回

4、火，组织为珠光体+铁素体。这台换在热处理过程中不破坏材料的原始供货状态，为此在热器设计温度为450℃，选择15CrMoR的材料主要目462012年第3期学兔兔www.xuetutu.com机械制造文摘——焊接分册焊接现场的是材料在高温工况下有高温持久强度、高温蠕变强再热裂纹敏感性。钢种类型(国标)1Cr-0．5Mo15CrMo度，所以要求焊接接头也应具有良好的高温性能。(钢号为SA一387Gr12CL．2)，其化学成分和力学性能分15CrMoR材料总体焊接性良好，无明显的回火脆性和别见表1和表2。表11Cr-0．5Mo15CrMo的化

5、学成分(质量分数，％)表21Cr-O．5Mo15CrMo的力学性能表3不同标准要求的热处理温度根据材料的质保书提供的成品化学成分进行碳当量的计算：C。=C+Mn／6+(Ni+Cu)／15+(cr+Mo+V)／5，得C=0．53。按照经验，当C=0．4％～0．6％时，钢材有一定的淬硬性，易产生冷裂纹，需进行适当综合不同标准的要求，选择了665oC-I-15oC作为的预热才能进行焊接。大量实践证明，钢材的淬硬性、消除应力热处理温度进行评定。氢含量及其分布、拘束应力的状态是产生冷裂纹的三设备在焊接前根据所采用的焊接方法及制造工艺大主要因素，

6、因此在焊接时，控制焊接接头氢含量是控分别按NB／T47014进行了焊接工艺评定，对于封头的制焊后产生冷裂纹的重要措施，这就要求选择低氢焊制造由于封头直径较大，需进行拼接后整体压制。根材才能保证焊缝具有良好的抗冷裂性能，并选择与母据材料厚度及封头厂的加工能力，选择了热旋压工艺，材基本相当的Cr、Mo低合金焊材才能保证焊缝的高温并要求终压温度不低于900oC，并在热压后重新进行性能、力学性能和一10℃低温冲击性能。正火+回火处理。此评定涉及到热压对焊缝强度的影响，所选焊材与筒体焊材有所不同，应分别进行工艺评2热处理及焊接工艺定。2．1热处

7、理工艺针对筒体焊接采用SAW、SMAW焊接方法分别进参考了ASME与EN标准，各标准对与15CrMoR相行了评定，试板材料为15CrMoR，厚20mm，焊后进行当的材料热处理温度要求不一，具体要求如表3所示。了(665-I-15)c(=X6h消除应力热处理，结果见表4。表4工艺评定结果弯曲180。(4a)均一次合格，无任何缺陷，焊缝及热强度、高温屈服强度及低温冲击性能完全能满足标准影响区的硬度值控制在140HB。综合评定结果可以看及设计要求。出，所选择的焊材及消除应力热处理温度得到的抗拉采用上述工艺进行材料为15CrMoR简体的焊接，

8、2012年第3期47学兔兔www.xuetutu.com焊接现场机械制造文摘——焊接分册焊接过程中采取预热、焊后立即消氢等工艺措施，产品不锈钢的接头寿命长4～5倍。试板进行的高温拉伸和冲击试验完全满足了图纸和标2．315