国产特厚12Cr2Mo1R(H)钢板焊接工艺评定试验研究.pdf

《国产特厚12Cr2Mo1R(H)钢板焊接工艺评定试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、国产特厚12Cr2Mo1R(H)钢板焊接工艺评定试验研究吴哗华(威海石岛重工有限公司，山东威海264309)吴北良(沈阳清华锅炉有限公司，辽宁沈阳110027)摘要：本文采用埋孤焊进行了国产198mm特厚12cr2M01R(H)钢板的焊接工艺评定试验，对其焊接接头的力学性能进行了测试评定。通过选择合理的焊接参数、焊前预热、中间消应处理、焊后热处理等工艺措施，评定出了良好的接头性能．为公司做好了技术储备。关键词：国产；厚板；埋弧焊；工艺评定在加氢脱硫、加氢裂化装置中，反应器等设备的母材主要是2形Cr-1Mo(国标：12cr2MolR)钢。近年来，随着加工油品日趋重

2、质化或超重质化，生产装置和设备日趋大型化，对2％cr-1Mo厚板的需求也越来越多。重大技术装备的国产化，是我国的一项长期战略任务。经过多年努力，我国的高压加氢设备国产化工作已取得了丰硕成果。我公司利用舞阳钢铁有限责任公司自主研发的198mm特厚12Cr2M01R(H)钢板开展了焊接工艺评定试验，响应国家厚板国产化号召的同时，又为后期焊接工艺评定的储备工作打下坚实基础。1埋弧焊焊接工艺评定试验12Cr2M01R(H)钢板是以Cr、Mo为主要合金元素的低合金结构钢，它不仅具有良好的抗氧化性和热强性，还具有一定的抗硫和氢耐蚀能力。但这种钢的淬硬倾向较大，焊接时在焊缝和

3、热影响区易产生硬而脆的马氏体组织，而且还有很大的内应力，容易产生冷裂纹，而且在热处理后容易产生再热裂纹。与普通的合金钢相比，制定12Cr2M01R(H)钢板的焊接工艺时，除防止焊接裂纹外，最重要的是保证焊接接头性能。焊接材料的选用原则是焊缝金属的合金成分、强度性能应基本与母材保持一致。若二者成分相差太大，产品焊接接头在长期高温的工作状态下，会因成分不同导致合金元素的扩散，使高温接头性能不稳定。焊缝强度不能选的过高，以免使塑性变差，冷弯角变小，甚至形成裂纹”1。1．1试验材料母材：舞阳钢铁12cr2M01R(H)，试板厚度为198咖。焊接材料：日本神户制钢uS一5

4、21s+PF一200，中4．O哪。1．2焊接试验过程(1)将试板坡口及附近20衄范围内处理干净后，100％MT检测。(2)组对，采用电加热器预热到160一250℃，试板坡口如图l所示。幽f—纠广．1—．--H一_图1试板坡口形状示意图(3)焊接工艺参数见表1。表1焊接参数焊丝直焊接电焊接焊接速线能量焊接焊材牌号极性径流电压度(KJ／方法(mm／(mm)(A)(V)mm)mill)US一521S+DCE2．13—SAW4．0500一58032—34310—450PF一200P3．82(4)层间温度控制在160—300℃。(5)背面采用碳弧气刨清根，并用机械打磨见金

5、属光泽后，100％MT检测。(6)试板焊后立即进行(300—350)℃×2h的消氢处理。(7)中间消应处理(620±20)℃×2h。(8)焊缝打磨后进行100％uT、100％RT，焊缝表面100％MT检测，合格。(9)试板在热处理炉内进行690℃×34h焊后热处理。1．3试板理化试验1．3．1焊缝熔敷金属化学成分采用湿法对焊缝金属进行化学成分分析，其化学成分见表2。表2焊缝熔敷金属化学成分(％)化学元CMnSPCrNi素实际值0．110．750．00250．00602．320．13化学元MoCuSiSnSbAs素实际值1．030．0960．100．00300．0

6、0090．0034回火脆化敏感性系数x=(10P+5Sb+4sn+As)×10‘2=7．99ppm≤15ppm1．3．2焊接接头板状拉伸试验受试验机能力限制，采用分层取样，共两组，每组六件。试验结果见表3。试验沮度(℃)R。(MPa)常温560／565／570／575／570／550(第l组)l常温550／565／565／575／570／575(第2组)l表3焊接接头板状拉伸试验1．3．3焊接接头圆形拉伸试验焊接接头的常温、454℃圆形拉伸试验结果见表4。试验沮度(℃)R。(MPa)RD。：(～Ⅱ’a)常沮535405454410330表4焊接接头圆形拉伸试验1

7、．3．4焊接接头弯曲试验受试验机能力限制，采用分层取样，共四组，每组四件，试样尺寸为40姗x10衄×300姗，D=4a，L=6．2a，仪=180。，试验结果无裂纹。1．3．5冲击试验焊缝、母材和热影响区的夏比(V形缺口)冲击试验结果见表5。(下转第58页)2017年02月化J彳群l55消耗掉发电机产生的废热。更糟糕的是，发电机内部产生的低温废热还需要通过额外的冷冻水进行冷却，以防止发电机过热。这样的冷热抵消不但没有起到节能的效果，反而加剧了冷冻水的能耗。据笔者所知，有的项目因为这个原因，有些项目的冷热电联产机组在过渡季节干脆不使用。但是这样做会带来一个问题：投资

8、回报周期变长。众所周知，