高压加热给水加热器焊接性分析.doc

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1、2.DN1200高加器材质焊接性分析2.1DN1200高加器焊接工艺准备焊接工艺准备阶段的主要工作是进行产品图样的焊接工艺性审查，制定产品焊接方案，提出焊接工艺评定项目，编制新材料采购规程，提出焊工培训考试项目以及编制新工艺，新材料工艺试验方案和编制焊接新设备，新工装任务书。产品图样的焊接工艺性审查时焊接工艺设计准备阶段的重要环节首先对高加器进行焊接工艺性审查，下图为分别为高加器主壳体材质简图和高加器主要焊接接头的位置，接头类型和编号图。图2高加器主壳体材质简图图3高加器主要焊接接头的位置，接头类型和编号图2.2DN1200高加器焊接性本产品主要

2、承载，承压焊缝所采用的材质为Q345R和20MnMoⅢ。Q345R和20MnMoⅢ钢的化学成分见表3，力学性能见表4。表3Q345R和20MnMoⅢ化学成分钢种技术标准CSiMnPSMoCrALQ345RGB713-2008≤0.20≤0.551.20～1.60≤0.025≤0.015--≥0.020Q345R合格证0.10.31.40.0100.010--0.02020MnMoⅢJB4726-20000.17～0.230.17～0.351.10～1.40≤0.025≤0.0150.20～0.35≤0.30-20MnMoⅢ合格证0.200.201

3、.200.0100.0100.200.10-表4Q345R和20MnMoⅢ力学性能钢种技术标准钢板厚度（mm）拉伸试验冲击试验弯曲试验抗拉强度RM（MPａ）屈服强度Rel（MPａ）伸长率A/（%）温度（℃）Akv（横向）（J）ｂ=2ａ180ºQ345RGB713-20083～16510～640≥345≥210≥34ｄ=2ａ＞16～36490～620≥325ｄ=3ａ20MnMoⅢJB4726-2000≤300530～700≥370≥180≥34-2.2.1Q345R和20MnMoⅢ的碳当量碳当量是将钢铁中各种合金元素折算成碳的含量。碳素钢中决定强度

4、和焊接性的因素主要是含碳量。合金钢除碳以外各种合金元素对钢材的强度与焊接性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性能和焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。以下为碳当量公式：CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(2-1)根据材质单成分，其中（1）Q345R的碳当量CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0.1+1.4/6=0.33%（2）20MnMoⅢ的碳当量CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0.20+1.20/6+0.40/

5、5=0.46%当CE(%)＜0.40%时，钢材淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预热；CE(%)=0.40%～0.60%，特别当大于0.5%时，钢材易于淬硬，焊接前需预热，由此可知Q345R焊接性较好，20MnMoⅢ的焊接性较差。2.2.2Q345R材质焊接性分析Q345R是普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器的常用材料。它的强度较高、塑性韧性良好。常见交货状态为热轧或正火。属低合金高强度钢，含Mn量较低。性能与Q245R（412-540）近似，抗拉强度为（450-655）稍强，伸长率为19-21%，比Q245R的大于24%差。Q345R

6、钢是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量略低于普16Mn钢，除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢有所提高外，还要求保证冲击韧性。它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。其特点是焊缝热影响区具有不同程度的淬硬倾向，焊缝和热影响区对冷裂纹都比较敏感。电弧焊时，各种冷却速度下都可能在热影响区形成马氏体组织，钢中碳和合金元素的含量愈高，热影响区的淬硬倾向就愈大，同时金相组织中的马氏体组织的比例就愈高。因此，在拟定其焊接工艺时，应以防止接头各区马氏体组织和冷裂纹形成及防止热影响区淬硬变脆为基本

7、出发点。Q345R的焊接性良好，板厚34mm以下，焊前不需预热，焊后也不必进行热处理。自动埋弧焊时，由于焊接线能量较大，焊接区冷却速度较慢，焊前不必预热。由于这类钢中含有一定量的合金因素及微合金化元素，如果焊接工艺不当，也存在焊接热影响区脆化、热应变脆化、氢致裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂等焊接缺陷的危险2.2.320MnMoⅢ材质焊接性分析20MnMo铸锻钢是广泛应用于中温厚壁压力容器制造的一种低碳调质钢,其焊接质量直接影响到设备的安全使用该钢中加入一定量的Mn,有利于提高其强度及淬透性能，加入0.20%-0.35%的Mo，不仅可以提高钢的淬

8、透性，而且提高了钢的强度和延展性，又由于加入Mo可以消除或者因其他合金元素所导致的回火脆性，从而提高了冲击韧性，由于合金元素的增加，特别