9、浅谈铬钼钢及其复合钢板焦炭塔现场组焊施工技术要求

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1、浅谈铬钼钢及其复合钢板焦炭塔现场组焊施工技术要求中国石化集团第五建设公司曾永德内容摘要随着石油、化工行业的不断发展，石油化工设备越来越大型化，造价也越来越高。铬钼钢及铬钼复合钢材料具有合金元素含量少、价格便宜，同时还具有良好的工艺性能和物理性能等优势，近年来被广泛用于石油、化工等行业。由于运输条件的限制，许多大型压力容器的组焊工作必须到施工现场完成。大型压力容器现场组焊质量控制的重点和难点就是复合钢板的现场焊接工作。本文通过对焦炭塔施工实践经验的梳理，总结了复合钢板的焊接技术要点。铬钼钢及铬钼复合钢材料的特性1.具有良好的抗氧化和

2、热强性能；2.具有比较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能；3.具有良好的工艺性能和物理性能；4.这类材料合金元素含量少、价格便宜；焦炭塔技术参数及现场情况简介主体材质：SA387Gr11CL1钢和SA387Gr11CL1+06Gr13复合钢；规格：φ9400×42.659×(26+3)/24/32/34/36/38/40/42/46；全容积：约2302m3；净重：约326.811t。焦炭塔半成品由某压力容器制造单位负责下料、压制成型、坡口加工并散片到货；我公司负责现场组焊工作。1.焊前施工准备①图纸审查和施工作业文件准备；②焊工资格确认；

3、③施工机械和工、卡具准备；④组装平台搭设；⑤焊接材料和焦炭塔组焊半成品的验收。2.坡口加工①焦炭塔所有球形瓣片和筒体板片的坡口（如图一和图二所示）均在某压力容器制造厂内采用机械加工的方法制备；坡口应符合图样的规定，坡口表面必须平滑；②施工现场需要加工或整修焦炭塔半成品坡口时应采用等离子切割机和氧-乙炔焰切割等热加工方法进行。应使用磨光机将切割表面处的凹凸不平部分、氧化层和过热层去除并打磨平整、光洁。③采用等离子切割机和氧-乙炔焰等热加工方法切割铬钼钢焊接坡口时，应按工艺要求采用预热和缓冷措施，以避免发生裂纹和切割面硬化。④加工成形

4、的坡口表面不得存在裂纹、分层、夹渣等缺陷；图一：SA387Gr11CL1钢板坡口示意简图图二：SA387Gr11CL1+06Gr13复合钢板坡口示意简图3.组对和定位焊组对要点①对接焊缝组对前应彻底清除坡口内外各20mm范围的油污、铁锈、砂土、水迹、氧化皮及其它对焊接有害的物质。坡口边缘100mm范围内（复合钢板从基层侧）进行100%超声检测，以无裂纹类缺陷为合格；坡口表面不得有分层、毛刺等缺陷。②复合钢板对接接头的对口错边量不得大于复层厚度的50%，且不大于1mm；非复合板对接接头的对口错边量应符合相关规定。③对口间隙：环焊缝为

5、2～３mm，纵焊缝为4～5mm。④当焊缝两侧板厚度不一致时，应保证内壁平齐，外部光滑过度。⑤组对时应使用工卡具。工、卡具应焊接在基层一侧，严禁在复层上焊接工、卡具；组对工卡具与设备的焊接应与正式焊接工艺相同。定位焊要点①定位焊的焊接工艺、焊接材料及其对焊工的要求与正式焊接相同。②正式焊接要求预热时，则定位焊缝也应按相同的要求预热，且取预热温度的上限。预热范围为从焊缝中心向两侧各不小于3倍壁厚，且不小于50mm。③定位焊的焊缝尺寸应符合焊接工艺的规定。定位焊缝应均匀分布且应有足够的强度，引弧和熄弧点应在坡口内。④定位焊缝应保证焊透、

6、熔合良好、无焊接缺陷，发现裂纹等焊接缺陷时应及时清除。为了保证底层焊道成形良好，减少应力集中，应将定位焊缝两端磨成缓坡状。⑤定位焊和正式焊接之间的时间间隔不宜过长，正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间。4.焊接工艺焊材选用复合钢板焊接时，基层和复合层通常采用原单一材料焊接时所选用的焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）；过渡层焊接材料的选用一般要由焊接工艺试验来决定。根据焦炭塔设计图纸要求,按照JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定进行焊接工艺评定工作,完成焊接工艺评定报告；编制用于现场作业的焊接工艺规程，确定选用的焊接材

7、料。焊接操作一般要求铬钼钢属高强度耐热钢，焊接时易产生裂纹，具有淬硬倾向，因此焊接时要作好焊前预热、层间温度控制以及后热处理。焊前预热①铬钼钢母材的预热温度应根据焊接工艺评定确定，一般采用电加热或火焰加热法；预热应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热。②加热带应布置在焊缝区域，加热区域要用保温棉进行保温，保温棉厚度一般应达到40mm～60mm。③异种钢焊接时，预热应按淬硬倾向较大一侧材料的要求进行。④预热温度：控制在160～200℃之内；应使用测温笔或红外线测温仪在距焊缝中心50mm～100mm范围内，随机测量，测点不应少于3点。预热

8、范围：坡口两边均不小于3倍壁厚，且不小于150mm区域。施焊要求①焦炭塔组对焊接顺序：先焊接纵向焊缝，后焊接环环向焊缝；先焊接大坡口侧，后焊接小坡口侧。②纵向焊缝焊接时应将端部过渡层及复合层各留30~50mm不焊，待环向焊缝基层焊接完成后再将所留纵