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CWE-Blog#048 -「專業技術篇」高壓鍋爐管焊接工藝


12Cr1MoVG高壓鍋爐管焊接工藝



12Cr1MoVG屬珠光體低合金耐熱鋼,此類鋼的Cr含量較高,在500~550℃時具有較高的熱強性和疲勞強度。


12Cr1MoVG鋼的化學成分及力學性能


一、焊接方法


在高壓鍋爐合金管道的焊接時,對打底焊縫的質量要求較高,不僅要求焊縫熔透、背面平整無缺陷,還要求焊縫背面無渣或少渣,否則會影響設備的安全運行。因此,採用手工鎢極氬弧焊打底,手工電弧焊填充和蓋面的焊接工藝方法。


二、焊接材料選擇


手工鎢極氬弧焊焊絲:


ER50-6焊絲

焊絲直徑 φ2.5mm


手工電弧焊焊條:


E5515-B2焊條,

直徑φ3.2mm、φ4mm。


三、焊前預熱


預熱可以減慢焊縫及熱影響區的冷卻速度,有利於避免產生淬硬組織,有助於焊接區氫的逸出,防止產生焊接裂紋。由於12Cr1MoV鋼的碳含量及合金元素的含量較高,所以選擇預熱溫度為200~300℃,預熱區域以焊縫為中心,兩側至少為100mm。在整個焊接過程中,應保持層間溫度不低於預熱溫度。


四、焊接操作


12Cr1MoVG鋼的焊接,不但要嚴格控制焊接規範參數,而且焊接操作對接頭質量有著至關重要的影響。焊接操作步驟如下:


氬弧焊打底:將管件處於水平固定或(考試用)45度6G固定,焊接時採用短弧,焊槍儘可能與工件表面垂直,有利於氬氣對焊接熔池的保護。焊槍和焊絲可稍作橫向擺動,保證坡口兩側熔透。同時,要控制好熔池溫度防止產生焊穿和焊瘤缺陷。在接頭部位,要用角磨機打磨弧坑,將弧坑處的收弧裂紋和氣孔等焊接缺陷清除,然後繼續引弧焊接。


電弧焊填充時,應採用短弧焊接,且熱輸入量不宜過大。若採用長弧焊接,不僅會出現電弧燃燒不穩定、熔深淺、金屬飛濺大及合金元素燒損加劇等問題,而且容易產生咬邊、未焊透等缺陷,同時空氣中的N2、O2等有害氣體易進入熔池,在焊縫中形成氣孔缺陷。焊接時可作小月牙形運條方式。在坡口兩側要停留0.5~1秒,焊接層間必須徹底清理焊渣,發現有氣孔等焊接缺陷時,用角磨機將焊接缺陷除掉,收弧時必須將弧坑填滿,以免產生弧坑裂紋。各層間的接頭應錯開,不得有重疊。


電弧焊蓋面時,焊接電流要比填充稍小些,應選擇正確的焊條角度,運條要均勻,防止在坡口邊緣產生咬邊缺陷。焊縫余高要控制在1~3mm,避免接頭在使用中產生應力集中。



五、焊後熱處理

焊完後需進行消除應力的熱處理,將焊口整體加熱至720-760℃,恆溫1~2h後,應立即採用保溫材料將焊縫和近縫區覆蓋保溫,使接頭緩慢冷卻至室溫。熱處理的目的是消除或減少影響區出現淬硬組織,增加塑形和韌性,有效地減少焊接殘餘應力,同時有利於擴散氫的逸出,從而減少冷裂紋傾向。



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