解析3.5ni钢的焊接工艺

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1、学兔兔www.xuetutu.com工程技术lE&CTechnology3．5Ni钢的焊接工艺■徐志勇中国化学工程第十一建设公司河南开封475002摘要重点介绍了3．5Ni钢采用SMAW和GTAW的焊接工艺及现场施工的管理措施，为今后焊接低温钢提供了经验。关键词低温韧性可焊性焊接线能量中图分类号TG44文献标识码B文章编号1672—9323(2010)04—0039—03我国规定使用于温度在196～～20℃范围的无镍低合金钢表3W107焊条化学成分和含镍钢为低温钢。低温钢类型及其使用温度范围如图1所示。堡÷薯

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11、廷．謦静16Mn钢●．一40一nu2．1冷裂及热裂倾向分析25N109Mn2V．、』u‘n3．5Ni钢是一101℃低温下使用的含Ni合金钢，由于钢中渤枷7006MnNl含有一定数量的合金元素，就其碳当量而言高于16Mn，因而具⋯j)N一一l00有一定的淬硬倾向。同时3．5Ni钢由于含有相当量的Ni元素06A1NbCuN一l2O(3．253．75％)，根据Fe—Ni状态图，Ni在6相中的最大溶解度为3．4％，所以当钢中Ni含量小于3

12、．4％时，S、P偏析小，热裂倾5Nl一170向也小；当钢中Ni含量大于3．4％时，由于包晶反应出现了v2OMn23A19Ni相，如图2所示，S、P偏析增大，焊缝结晶时Ni易和S结合生成—196低熔点的共晶物，在拉应力的作用下有发生热裂的倾向的可能。图1低温钢类型及其使用温度范围2000～2003年我项目部在新疆乌石化厂和独山子石化厂的施工中，多次遇到3．5Ni钢的设备和工艺管道的焊接工作，积累了丰富的焊接和管理经验，在此介绍具体工艺。13．5Ni钢的化学成分和机械性能1．13．5Ni钢的化学成分(如表1所示)表13．5Ni钢的化学成分(％)U，

13、l0J图2Fe-Ni状态图1．23．5Ni钢的机械性能(如表2所示)3．5Ni钢焊接时有一定的冷裂和热裂倾向，但由于钢中含表23．5Ni钢的机械性能s、P杂质元素少，含碳量低，Mn／si比值高，冷裂和热裂倾向不＼≮^--⋯裔锈性_、铋鬣l

14、是焊接的主要矛盾，只要采取适当的预热，选用杂质元素少的焊赫-

15、j三令蝴鹊谯＼阜繁样戡囔材，同时尽量减少焊接的拘束应力，就可防止冷裂、热裂纹的发35Nj550～890≥38≥27I≥20生。1．3W107焊条化学成分(如表3所示)2．2焊接接头的低温韧性2冷裂及热裂倾向分析及接头的低温韧性3．5Ni钢其材质优良

16、的低温韧性主要靠钢中含有相当量韧石油化工建设10．04f39学兔兔www.xuetutu.comE＆CTechnologyl工程技术化元素Ni，同时钢材严格轧制，热处理工艺使钢内部组织晶粒表4焊接接头对口错边量规定细化(晶粒度一般10级以上)也是提高低温韧性的重要保证。焊接工艺不当时(焊接线能量较大)，焊接接头出现粗大的扳条状贝氏体和马氏体组织，熔合区则会使晶粒严重长大，从而使焊缝、熔合区低温韧性大大降低。因此，焊接线能量是保证低温韧性的关健。通过以上3．5Ni钢可焊性分析，冷裂和热裂倾向不是焊接的主要矛盾，就其可焊性而言是如何解决焊接接头的低

17、温韧性问题，因此焊接3．5Ni钢应选用较小的焊接线能量，即小电流、表5手工电弧焊定位焊缝的尺寸低电压、快焊焊速、多层多道焊，同时焊前预热，焊后热处理，可减小焊接应力梯度，加速扩散氢的逸出，消除焊接的残余应力等，对防止焊缝的冷裂、热裂倾向和提高焊缝的韧性也是有效措施。3焊接方法设备焊接采用了手工焊条电弧焊；工艺配管采用钨极氩弧焊量应小于或等于管壁厚度的10％，且≤0．5mm。打底手工焊条电弧焊填充盖面。(5)设备、容器简体组对时A、B类焊接接头对口错边量应符合如表4所示规定。4焊材的选用及管理(6)组装时卡具、临时支架、定位焊的工艺均应和正式焊接

18、(1)根据焊接工艺评定，焊丝选用ER55一C3，焊条选用相同，且焊工必须持证。W107。(7)手工电弧焊定位焊缝的尺寸如表5所示。(2)焊条应有质量证明书证，且外观包装良好。(8)卡具、临时支架与母材接触部分材质应和母材相同或(3)焊条应按批号进行扩散氢含量复验，一般扩散氢含量相近，夹具拆除应用砂轮磨除，严禁敲打。含量应小于6ml／100g。6焊接工艺(4)焊条保管应在一级库内，一级库内温度5℃以上；相对6．1接焊缝焊接工艺参数(如表6所示)湿度小于90％，且通风良好。6．2预热参数(如表7所示)(5)焊条烘干发放设专职人员，烘干温度350～4

19、00V，保表7预热参数温lh。焊条烘干后应放入i00～150~C恒温箱内，备焊工随时领l拜号

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