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焊接工艺
焊接材料的选择
4
焊接材料的选择详见表138
表1焊接材料的选择
汽
材
焊材
SA—210C
15CrMo
12Cr1MoV
102
SA—213T
91
焊
型
号
E5015
E5503—B
2
2—V
E5500—B3
—VWB
CM-9CB
条
规
①2.5①
格
3.2mm
TIG—J50
TIG—R30
TIG—R31
TIG—R34
TGs—9cb
丝
①2.5mm
①2.4mm
5焊接工艺参数
焊接工艺参数详见表139
表2焊接工艺参数
焊层
道号
焊接
方法
焊条(丝)
电流范围
电压范
围(V)
型号
直径
(mm
极性
电流
(A)
1
Ws
TGS-9cb
①2.4
正接
85—90
11--14
TIG—J50
①2.5
90—10
18--25
TIG—J230
TIG—J231
90--10
11—14
D
反接
80—90
20--26
E5503—B2
20—26
—V
65—80
3
3.2
80—11
5
75—11
75--11
5.1.1.1从点固焊到钨极氩弧焊打底,焊条盖面过程中必须焊完一层检查一层,如有缺陷应立即清除,逐层进行检查后方
可施焊,直至完成。
施焊过程中,应特别注意接头和收弧的质量,收弧时应将熔池填满,多层焊道的接头应错开,施焊完毕,应清理焊缝,使其外观尺寸及表面缺陷符合质量检验标准(表118),并进行无损检测,碳钢管为50%合金管为
100%。
5.1.1.2每个焊口的焊接应尽量一次完成,如不能一次完成,至少在氩弧焊后盖一道面,重新焊接时,应进行80〜100C
的预热,为降低接头中的残余应力,改善焊接金属的组织与性能,对应的材料应进行高温回火,如表140所示。
表3质量检验标准
壁厚
(mr)
升温速度(C
/min)
恒温温
度(C)
恒温时
间(h)
降温速度(C
>
10〜
12.5
670〜
700
0.5
12CrMoV
8〜
720〜
250
钢102
6〜
750〜
780
0.75
SA—213T91
5.1.1.3钢102小管焊后要进行750C〜780C恒温0.75小时
的消应力热处理,但钢102对于再热脆化较敏感,脆化温度
为680C〜780C,最敏感温度为720C〜750C,热处理时为避免敏感区,在此区间温度要过渡快,如因设备、技术条件等条件达不到此要求时,也可采取焊前预热200C,焊后
及时用石棉等保温材料保温,以便能够消除内应力,同时工作在557C〜618C高温条件下,焊口能够产生自退火现象,对残余应力的清除也有一定作用。
5.1.1.4对SA--213T91钢材的焊接,因SA--213T91属中合金
马氏体耐热钢,焊接过程中易产生高温氧化和裂纹,因此须采用双氩焊,对口时的管子一头用可溶性纸堵塞,用小皮管向对口两头内充氩保护,氩气量为3—15L/min,氩弧焊时
氩气量为7—9L/min,焊接时严格将层间温度控制在100C
左右,以免产生块状马氏体,导致焊缝韧性下降和裂纹的产生。
6管径》133mm管子焊接工艺
6.1.1.1管材。
SA—106B、SA—106C、12Cr1MoV20g。
6.1.1.2焊前准备。
6.1.1.3焊口的焊接必须由通过SD263-88<
<
焊工技术考核规程>
4.6.2条规定考试并取得合格证的焊工施焊。
6.1.1.4所有焊口均用W”D(钨校氩弧焊打底/手工电弧焊
盖面)的方法进行焊接。
6.1.1.5坡口形式(图14)
图3坡口形式
6.1.1.6对口的要求点固焊符合标准内壁平齐,错口不应超过壁厚的5%,且不大于3mm对口前应去除端口内外壁30—40mm范围内铁锈油污,并打磨露出金属光泽。
6.1.1.7焊接工艺
7焊接材料的选择
焊接材料的选择详见表141。
表4焊接材料
母材
SA—106B
SA—106C
20g
焊条
E5515-B2-V
规格
①3.2①
①3.2①4
①3.2①4
焊丝
TIG—R31
8采用氩弧焊打底时,铈钨极规格为①2.5mm,氩气流量为
7—12L/min,焊丝直径为①2.5mm,直流正接,电流为90
100A,层间焊采用①3.2焊条,电流为80〜115A,盖面焊采用①4mm旱条,电流为120〜160A,直流反接。
壁厚>26mmfl寸焊前应预热200C〜300C,为防止焊缝受热不均而增大应力,焊接时应两人对称焊接,在坡口内侧引弧,氩弧焊枪喷嘴与焊件距离为10mm为宜,喷嘴与焊件角度700〜900,焊丝与焊件100〜150为宜,焊波应有一定光泽,否则氩气保护不好,应及时调节枪角度和氩气流量。
打底时应厚些,以免受力过大而产生裂纹。
接头和收头应错开10〜20mm并且超过中心线20〜30mm以便有足够的错熔长度。
打底焊应一次完成,收口时弧坑应填满,尤其对12Cr1MoV钢材,其具
有弧凹裂纹倾向,焊接时尤为注意。
9层间焊应紧接封底焊进行,如遇特殊情况需暂停需用保温材料保温,重新焊接时需预热200C,对于12Cr1MoV材料,质属珠光体耐热钢,此钢材可焊性差,主要问题是热影响的硬化、冷裂纹、软化及焊后热处理或高温长期使用中的再热裂纹。
因此,焊前预热和焊后热处理是防止淬硬组织产生和裂纹出现的有效措施,焊前需预热250C〜350C,焊后热处理温度为720C〜750C。
其它材料热处理如表142。
表5材料热处理
材质
升温速度
恒温速度
恒温时间
降温速度
(C/min)
(C)
(h)
500〜650
720〜750
10从点固焊到打底焊到盖面过程中,必须焊完一层检查一层,有缺陷时应及时铲除,多层焊时接头应错开,施焊完毕,应及时清理焊缝,并使外观尺寸及表面缺陷符合质量检验标准(表143),并进行100%无损检测。
表6质量检验标准
项目
裂
纹
气
孔
夹渣
咬边
余咼
宽窄差
表面允许存在缺陷
不允许
深度w0.5mm管
侧咬边总长度不超过总焊缝的10%且不大于
40mm
w3mm
11焊后热处理工艺
11.1.1.115CrMo12Cr1MoV、SA--213T91、辛冈102等钢材管
道焊后应及时进行高温回火热处理,近来随着红外线电加热
推广应用,这种加热方法已取代老式的工频感应加热法,红
外线电加热器对合金管的热处理具有热利用率高、节能显
著、控温精度高、使用灵活、操作方便等优良性能。
11.1.1.2热电偶温度计的装配必须准确,每一焊缝的温度测点
不能低于两点,且必须对称。
如图15热电偶可用金属卡子
将其端头压在焊缝边缘、,用电焊将卡子点焊在管件上,也可用纤维带将热电偶捆扎在焊缝边缘,热电偶固牢后用耐高温纤维布将加热位置包扎三层,宽度不低于600毫米,焊缝
在中心位置。
图4热电偶测温仪
11.1.1.3加热器的选用,可根据加热位置选用不同规格的履带式加热器和绳状加热器。
加热器沿焊缝中心绕成线圈状且以不松动为准。
绳状加热器应绕制20圈以上,其宽度每侧不
小于焊缝宽的3倍,据经验,其总宽度应在300毫米以上,
此参数对于管径在300毫米以上管材均适用。
加热器绕制好后经检查无误后,用纤维布扎牢,将石棉布和硅酸铝纤维棉
包扎在外部保温,以减少热损失和保证温度均匀。
包扎保温
材料的应注意将加热器和热电偶线端头引出保温材料外。
11.1.1.4加热电源电压为220V,将两相电源接通的加热器两端即可进行加热。
在实际工作中为严格控制好升温温度,降温温度,用可控硅自动控温仪引出至加热器。
11.1.1.5根据CSDJ5I—82规定,温度超过300C时,应控制
升温速度按250X50/壁厚C/h计算,且不大于300C/时,在整个热处理过程中要严格控制升、降温速度,如选用智能式微机多回路温度控制柜进行热处理,则可根据实际参数选定合适的程序,由于其控温精度高,可靠性高,整个热处理过程均有记录仪记录,因而可克服手动操作不精,控温不准的情况。
恒温时间根据壁厚和材质参照CSDJ5I—82规程,
具体详见表144。
表7恒温时间根据壁厚和材质
12.5〜
25〜
50〜
75〜
钢号
温度c
25
50
70
100
恒温时间(
h)
20G
ZG2516Mn
600—65
--
1.5
ZG20CrMo
670—70
1/2
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