45mn2混凝土送料管的焊接与热处理工艺优化

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1、45Mn2混凝土送料管的焊接与热处理工艺优化　　混凝土送料管是混凝土工程机械上用量最多的易损件，常 　　用中碳合金钢无缝管毛坯组对焊接．毛坯管与连接法兰相焊． 　　焊后再进行热处理以达到设计使用要求。怎样提高质量和使用 　　寿命、保障安全可靠性，其焊接工艺与焊后热处理是关键因 　　素。下面针对材质为45Mn2的耐磨送料管的焊接与热处理工艺 予以分析并进行工艺优化。 l性能要求和材质分析 　　送料管通常在管内带有一定压力下将混凝土从输送泵送往 　　高处．工作时经常处于带压负荷加频繁振动状态．从而要求管 　　壁有足够的厚度与强度，但管壁叉不能太厚

2、．以满足质量轻而 　　又具有耐磨和耐冲击性能的要求。对常用壁厚4～8mm的热轧 　　或者正火状态(非调质状态)45Mn2无缝管，需焊后进行适当 　　的调质处理方可达到性能要求。45Mn2化学成分见表1，热处 　　理与力学性能见表2。合金元素Mn的主要作用是增加钢的淬透 　　性、强化铁素体，提高回火稳定性，防止回火脆性。这类钢韧 　　性往往不是最主要的，淬透性比较大，焊接性比较差。焊接工 　　艺复杂，焊后必须通过调质处理才能保证接头的性能。这类钢 　　的纯度对焊接性的影响特别重要，钢中S，P不得大于O．o4％。 表145Mn2化学成分【质■分数

3、)(％) ClSilMnIPlSCrlNi 　　0．42—0．49i0．20加．40l1．40—1．80l≤0．o40I≤0．o40≤0．035l≤0．035 表245Ma2的热处理工艺与力学性能 热处理力学性能 　　淬火温度冷却回火温度冷却odMPatr~MPa(％)(％)ad(J·cⅡ产) ／oC 　　840油冷550水、油冷≥900≥750≥10≥45≥60 2焊接性分析 　　(1)裂纹45Mn2含碳量及合金元素含量都较高，具有较 　　大的热裂纹倾向。为了提高焊缝金属的抗热裂能力。只能采用 　　低碳低硅、含S，P杂质少的填充材料。在焊接

4、工艺上应注意 收稿日期：2oo7—03—23 　　保证填满弧坑和保证良好的焊接成形，因为热裂纹容易出现在 　　未填满的弧坑处。另外，较高的含碳量和合金元素使钢淬硬倾 　　向大，冷裂倾向较为严重。主要原因是在550℃以下温度区间 　　过冷奥氏体的稳定性和较低的Ms点所致，在低温下形成马氏 　　体一般难以产生“自回火”效应，并且由于马氏体中的含碳量 　　较高，有很大的过饱和度，硬度和脆性更大，对冷裂纹的敏感 性大。 　　(2)过热区的脆化在焊接热影响区的过热区内很容易产 　　生硬脆的高碳马氏体。冷却速度大．生成的高碳马氏体越多， 　　脆化也就越严

5、重。为减少过热区脆化，从减少淬硬倾向出发， 　　采用大的焊接热输入有利，但由于这种钢的淬硬倾向很大，仅 　　通过加大热输入往往还难以避免马氏体的形成，却反而增大了 　　奥氏体的过热和提高了奥氏体的稳定性．促使形成粗大的马氏 　　体，使过热区的脆化更为严重。因此。一般倾向于采用小的热 输入，而同时采取预热、缓冷和后热等措施。 3焊接工艺分析 　　45Mn2钢管焊前所处的状态很重要．它决定了焊接时出现 　　问题的性质和所需采取的工艺措施。对于热轧与正火状态的钢 　　管。采用先焊接再进行整体调质。焊接时的主要问题是裂纹， 　　热影响区的性能可通过焊

6、后的调质处理来保证，焊接工艺方法 　　没有限制。大批量生产一般采用CO焊进行焊接。选取焊丝 　　时，除了要保证不产生冷裂纹外，还有一些特殊要求，即焊缝 　　金属的调质处理参数应与母材一致。以保证调质后的接头性能 　　也与母材相同。因此。焊缝金属的主要合金组成应尽量与母材 　　相似。但对能引起焊缝热裂倾向和促使金属脆化的元素(如 　　C，Si，S，P等)应加以严格控制。确定工艺参数的出发点主 　　要是保证在调质处理前不出现裂纹，接头性能由焊后热处理来 　　保证。因此可以采用较高的预热温度(200～350℃)和层问温 　　度。如果焊后来不及立即调

7、质处理。为了保证冷却到室温后在 　　调质处理前不产生延迟裂纹．必须在焊后及时进行一次中间热 　　处理。这种热处理一般是在焊后等于或高于预热温度下保持一 　　W_eldin~TechnologyVo1．36No．5Oct．XX·焊工之友·71 　　文章编号：1002—025X(XX)05—0071-02 自动焊技术在大型储罐焊接中的应用 关键词：储罐；焊接；质量控制 　　中图分类号：IIG457．5文献标识码：B 肖津 　　(中国石油大港石化公司，天津300280) 　　大港油田石化公司500万配套扩建工程中，需新建2座 　　50000m浮顶储

8、罐，储罐直径60m，高19．32m，壁板宽度2 　　400mln。第1圈壁板板厚30mm，共计8圈壁板，除第8圈采用 　　Q235A钢材外，其余壁板全部采用16Mn