高温工况下铬钼钢与不锈钢的焊接.pdfVIP

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 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 46 2012年第3期 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 1 1Cr-0．5Mo15CrMo的化学成分 (质量分数，％) 表2 1Cr-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