Cr5MoCr9Mo耐热钢炉管的焊接6页word
Cr5Mo合金钢的焊接工艺
中 氢 含量 过 高 会 使 晶 格 变 脆 。 同 时 在 焊 接 拉 应 力 作 用 下 ， 产 易 生冷 裂纹。故 Ｃ５ ｏ钢焊 接时 ， ｒＭ 发生珠 光体转 变 的焊缝 金属冷
摘 要 ：ｒ ｏ Ｃ５ 钢是以铬钼为基本合金元素的合金钢， Ｍ 其金相组织为珠光体 ， 具有优良的耐高温硫腐蚀性、 耐氧化性及较高的
高温强度 ， ＣＳ ｏ钢焊接性 差。本文分析 了 Ｃ５ ｏ钢的冷裂 纹倾 向和再热 裂纹 敏感性及产生 缺陷的原 因， 但 ｒＭ ｒＭ 并提 出了相 关工艺及施
工 中 的注 意事 项 。
关 键词 ：ｒＭ 钢； ＣＳ ｏ 焊接性； 冷裂纹 ； 缺陷 中图分 类号 ：Ｑ５ Ｔ ０ 文 献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ： ０ — ６７ ２１ ）０ ０４ － ３ １ １ ９７ （０２ １ － １３ ０ ０
Ｔｈｅ Ｗ ｅｄ ｎｇ ｏ ５Ｍ ｏ Ａｌｏ ｔ ｅｓ ｌ ｉ ｆＣｒ ｌ ｙ Ｓ ｅ ｌ
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Cr5Mo管线焊接过程中的安全控制
Cr5Mo管线焊接过程中的安全控制众所周知，Cr5Mo管线的可焊性差，在焊接中容易产生延迟裂纹，极大地影响了管线（尤其是石油化工生产管线）的安全运行。
但因其材质本身具有耐高温、抗硫化氢腐蚀和强度高的特点，在石油化工行业的使用却很广泛。
在中国石油大连石化公司新建成的亚洲最大的10Mt/a常减压蒸馏装置中，共计有Cr5Mo管线2850m，其中对接焊口有2215道。
在第一次试压时，有多道焊口开裂。
后经100%射线复检，有226道焊口存在裂纹。
本文通过对该批裂纹产生原因的分析，提出了在实践中已经验证的避免或减少延迟裂纹在Cr5Mo管线焊接中出现的过程安全控制方法。
1裂纹产生的条件延迟裂纹延迟裂纹属于冷裂纹中最常见的一种，其是在焊接后冷至较低温度后，经过一段时间（几小时，几天，甚至更长时间）的孕育期后，才开始少量出现，并随时间增长而逐渐增多和扩展。
图1为Cr5Mo 管线焊接中出现的延迟裂纹。
延迟裂纹产生的条件及控制方法钢种的淬硬倾向、焊接接头扩散氢的含量、以及接头所承受的拘束应力状态是延迟裂纹产生的三个充分必要条件。
这三个条件在一定的条件下相互联系并相互促进，从而造成了延迟裂纹的出现。
(1)产生淬硬倾向的条件钢种的淬硬倾向主要决定于化学成分、壁厚、焊接工艺和冷却条件。
而在焊接工程中，钢种的化学成分和壁厚是不能改变的，而焊接工艺和冷却条件却是可以控制的。
(2)扩散氢的来源及控制方法扩散氢是在焊接时，焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、油污，以及环境湿度等都是焊缝中富氢的原因。
控制好氢的来源，通过控制冷却速度，增加熔池金属在高温中停留的时间，使得氢有足够的时间逸出，就能减少焊缝中的扩散氢含量。
(3)焊接接头的拘束应力的产生与控制方法焊接接头的拘束局势应力主要是由焊接过程中不均匀加热及冷却过程中所产生热应力、焊接热循环过程中因相变而产生组织应力以及焊接结构自身拘束条件造成的应力，三种应力的合力形成的。
拘束应力是焊接过程中不可避免的，我们只能通过控制它们的产生过程，尽可能的降低拘束应力。
Cr5mo焊接控制
Cr5Mo耐热钢焊接质量控制Cr5Mo珠光体耐热钢因其具有高温下(550℃)抗硫，抗氢抗氧化性腐蚀的特性及较高的高温强度，广泛的应用在炼厂加热炉以及临氢管道上。
但因Cr5Mo钢种，含Cr量较高，淬硬倾向严重，焊接工艺措施不当时，极易产生延迟裂纹。
下面就如何保证Cr5Mo钢的焊接质量，就工程施工要点，谈一些看法。
Cr5Mo炉管及工艺管道焊接工艺1、采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面工艺，同钢种焊接，焊丝H1Cr5Mo，焊条R507。
2、焊前预热350℃±10℃，层间温度≮350℃，焊后立即进行消应力热处理，温度为760±10℃。
3、严格执行焊接工艺，要求一次焊完，中途不得停止焊接，若遇特殊情况重新焊接时，必须重新预热。
4、焊口焊完若不能及时焊后消应力热处理时，应立即进行350℃，30分钟的后热处理，然后保温缓冷，焊后消应力热处理必须在焊后48小时内完成。
5、经焊后热处理的焊缝硬度值应符合规范要求，硬度超标的焊缝，应重新进行热处理。
6、焊缝外观及射线探伤按图纸及有关规范要求执行。
鉴于以往工程经验及教训，为保证Cr5Mo钢的焊接质量，施工中务必注意下列要点。
1、管子、管件的复检工程中使用的管子、管件，其硬度、化学成份应认真抽检，对硬度超标的管子、管件退火处理。
2、对于现场采用半自动氧—乙炔焰气割加工的坡口，须彻底磨除淬硬氧化层。
据现场测定，淬硬层硬度为350HB 左右，用砂轮机磨去2—3mm厚，硬度方才符合标准，另外，坡口用砂轮机不得强力修磨，其产生的淬硬黑点，在焊接熔池中形成新的裂纹源。
3、组对点固焊前必须按工艺要求预热，而以往用氧乙炔(尤其是碳化焰或氧化焰对坡口烤一下预热不均匀，预热温度局部偏低或偏高，造成组织劣化，成为新的裂源。
4、预热必须采用有控制温度的电加热设备，对不显示数据，或实测数据差别±10℃的设备，应及时调换或修理，以免产生达不到预设温度，而数显正常。
或者升温速度过快造成管内外壁温差巨大，导致产生淬硬组织和温差应力。
铬钼耐热钢焊接工艺标准
铬钼耐热钢焊接工艺标准铬钼耐热钢焊接工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于铬钼耐热钢手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊的焊接施工。
2 施工准备2.1 技术准备（施工标准、规范）2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB502352.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236。
2.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH35012.1.4 《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SH35202.1.5 《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH30852.1.6 《焊条质量管理规程》JB32232.1.7 《钢制压力容器》GB1502.1.8 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB47082.1.9 《钢制压力容器焊接规程》JB/T47092.1.10 《压力容器无损检测》JB47302.2 作业人员注：焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第5条进行考试2.3 材料检查验收2.3.1 工程材料2.3.1.1 焊接工程所采用的材料，应符合设计文件的规定。
2.3.1.2 材料应具有出厂合格证和质量证明书。
其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。
2.3.1.3 材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。
并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收2.3.1.4 国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进行复验。
2.3.1.5 施工前应对所用材料进行外观检查，其表面不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、折叠等缺陷，否则应进行消除，消除深度不应超过材料的负偏差。
2.3.1.6 合金钢管道、管件、阀门应按规定进行光谱检验2.3.2 焊接材料2.3.2.1 焊条应符合国家现行的《低合金钢焊条》GB5118标准，《不锈钢焊条》GB983标准。
2.3.2.2 焊丝应符合国家现行的《焊接用钢丝》GB1300，焊剂应符合国家现行规范标准。
Cr—Mo钢的焊接.doc1
Cr—Mo钢的焊接一、材料成分特点：1、我们都知道碳钢中的五大元素是：C. Mn. Si. P. S,而Cr—Mo钢是在碳钢五大元素的基础上增加Cr. Mo两种为主的元素，形成以Cr—Mo为基础的低、中合金珠光体耐热钢，是动力工业、石油化工等行业应用于高温条件下重要材料之一。
Cr—Mo钢材料一般可用于600℃以下。
它不仅有很好的抗氧化性和热强性，还有比较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能，并且是合金元素含量少，价格便宜，同时具有良好的工艺性能和物理性能，所以应用范围很广泛。
2、不同行业不同材料的实用温度范围①、石油化工用材料：碳钢及普通低合金钢→低合金Cr—Mo钢→1Cr5Mo→1Cr9Mo→Cr—Ni奥氏体钢（0~400℃）（350~600℃）（500~700℃）（650~750℃）（700~800℃）②、高温高压锅炉材料碳钢及普通低合金钢→低合金Cr—Mo钢→1Cr5Mo→1Cr9Mo→Cr—Ni奥氏体钢→高温合金钢（0~450℃）（420~630℃）（600~700℃）（650~750℃）（750~760℃）（750~800℃）③、合成化学材料碳钢及普通低合金钢→低合金Cr—Mo钢→1Cr5Mo→1Cr9Mo→Cr—Ni奥氏体钢→高温合金钢（0~250℃）（250~580℃）（550~650℃）（650~700℃）（650~800℃）（750~800℃）3、常用国内及国外Cr—Mo钢化学成份及力学性能（见表1）钢号说明：①、12CrMo→12—含碳量0.12％左右Cr及Mo—含量为0.5％左右②、15CrMo→15—含碳量0.15％左右Cr—含量为1％左右Mo—含量为0.5％左右③、12Cr1MoV→12—含碳量0.12％左右Cr1—含量为1％左右Mo—含量为0.5％左右④、12Cr2Mo→12—含碳量0.12％左右Cr2—含量为2％左右Mo—含量为1.0％左右⑤、1Cr5Mo→1—含炭量0.10%左右Cr5 —含量为4~6% Mo—含量为0.5%左右⑥、1Cr9Mo或1Cr9Mo1→1—含碳量10% Cr9—含量为8~10% Mo—含量为1.0%4、钢在高温时性能发生的变化作为耐热钢，其成分配合不仅要满足常温下的力学性能要求，最重要的则要保证高温下的性能要求。
关于Cr5Mo炉管焊接的体会
关于Cr5Mo炉管焊接的体会潘玉杰在玉门石油管理局炼化总厂250万吨/年常减压蒸馏装置减压炉的施工中，我们承担了减压炉炉管的焊接任务。
减压炉是将来自常压塔的常底油加热至396℃后，送至减压塔进一步提炼，同时利用其余加热的装置。
为保证油品在炉管受热均匀，炉型采用双室卧管立式炉，并在出口段采取逐级扩径，扩径依次为Ф102×8→Ф152×8→Ф219×12→Ф273×12，以使油品等温汽化。
由于炉内油品温度最高达到396℃，这就对炉管的焊接提出了很高的要求，而且由于炉管位置、空间的局限，对炉管的焊接产生了客观的难度。
现将在Cr5Mo炉管焊接过程中的一些体会写述，以期于大家一同切磋，探讨。
1、焊接材料的选用就铬钼钢而言，保证质量、获得优质焊接接头的关键是选准焊材。
按设计要求Cr5Mo炉管及附属件的焊接采用E0-5Mo-15焊条﹙R507﹚。
焊缝第一层用Ф2mm、牌号H1Cr5Mo焊丝打底，其余各层均采用Ф3.2mm的焊条施焊。
施焊的电焊条必须经过严格烘烤，焊工使用焊条时必须用合格的保温桶领取2、焊前的准备2.1工具修改通过对现场观看的实际情况，考虑到焊接难度大，焊缝之间的间距较小，视线受一定的影响为保证焊接质量，根据以往的经验必须要对氩弧把进行修改，如选用小号氩弧把，焊接时电流大，焊把过热无法正常焊接再加之磁嘴的直径小，不能很好保护熔池。
选用中号氩弧把又因焊缝之间的距离小，磁嘴加之后帽过长，焊接时磁嘴与焊缝之间无法保证合适的角度会产生气孔、未熔等缺陷。
所以必须对焊把进行修改，其方法：尽量缩短磁嘴的长度，应把磁嘴前端切去20mm左右然后在正常使用。
另焊接位置困难，还应对焊帽进行修改，使焊帽的面积缩小，能更好的保证焊接时有较好的视线，以上也是保证焊接质量的有效措施。
2.2坡口及组对主要是指坡口加工与管件组对，这个工作由管工来完成，焊口组对质量的好坏将影响焊接的质量。
坡口加工由管工按有关标准施工，其原则是易于保证施工质量、填充金属量少，便于操作。
论铬钼钢管道的焊接技术
ｌ ５ Ｃｒ Ｍｏ
≥１ ２
１ ５ ０ － ２ ０ ０
１ ２ Ｃｒ ｌ ＭＯ Ｖ
≥６
２ ｏ ｏ ～ ３ ０ ０
程 中应 采取适 当的预 防措施 并制定 必 常用铬 钼钢材料 焊前预 热应按 表 １ 进 须执行 的组合焊接工艺 ， 同时对焊 材的 行。在施 焊过程中 ， 其层间温度也必须
中， 首 先要控制扩 散氢 的产 生 ， 以减少
和避免冷裂纹的产生。其次 ， 要控制焊
材 的药皮吸湿 。 在焊接施 工前应对 焊材
＼ Ｃ Ｍ ｎ Ｓ ｉ Ｍ ｏ Ｃ ｒ Ｓ Ｐ Ｖ Ｎ ｉ
王 ｔ ８ ０ ２ ≤０ ． １ ５ Ｏ ． ５ — １ ． Ｏ ≤０ ． ０ ５ ０ ． ６ ￣ ０ ． ９ ９ ． ５ 一ｌ １ ． ５ ≤０ ． ０ ３ ≤０ ． ０ ３ ５ ０ ． ２ ￣ ０ ． ４ ０ ． ６ － ０ ． ９
书执 行 。
为 防止干燥后的焊材再次吸湿 ， 施 表 ４中Ｒ８ ０ ２为钛钙型焊材 ， 而 Ｒ８ ０ ７则是低 氢型焊材 。按焊接铬钼 钢材 料的 工 焊 接 时应 将 焊 材 放 置 在 特 制 的 焊 材 注： 选择 Ｒ８ ０ ７较好 。 保 温筒 中。如需在大气 中施工 ， 则焊材 特 点及 防止 产生焊缝缺 陷，
（ 三） 焊后 热处 理
表 ２ 热 处 理 工 艺 条 件
钢种或钢号
Ｉ ２ Ｃｒ Ｍｏ
二、 铬钼钢管道焊接 组合 工艺
（ 一） 焊 接 工 艺 破 口形 式 见 图 １
壁 厚 ｍｍ 热处 理 温 度 ℃
≥ ６ ５ ０ ￣ ７ ０ ０
１ ５ Ｃｒ Ｍｏ ， １ ２ Ｃ ｒ Ｍｏ Ｖ
焊接 ： 根部采用氩气保护焊
Cr5Mo炉管的焊接
Байду номын сангаас
砂轮磨光机清除干净 。
衰１ 焊接工艺今数 焊接方法 氢弧焊 焊接层次
１
性，故应选用与母材成分基本相同的同类焊材 。但是 ，由于 焊接条件苛刻，需要预热和焊后热处理 ，车间的施工条件无
法满足。选用高铬镍奥氏体钢焊材 ，可以有效 防止焊接接头
电源极性 焊接电流／ 电弧电压／ Ａ Ｖ
焊接速度 ／ｎｎｍｎ ） （ ＂ｉ ＇ ｕ ，６－０ ０ １０
以便彻底除去水分，降低扩散氢含量和减小冷裂纹敏感性。
２ 坡 口加工 ． ３ 下料时采用Ｇ ２ ７ 型弓锯床下料。 焊缝坡 口采用Ｄ Ｐ － ５ 型坡 口机加工 ，根据坡 口设计 Ｇ Ｊ １０
焊条电弧焊
２ ３ ，
２－４ １２
２ 焊后保温 ． ６ 焊后立即用玻璃棉对焊 口进行保温 （ 隔热层厚度为１０ ０
Ｌ ｍｎ ／ ｉ，为防止管内侧焊缝氧化 ，管内进行充氢保护 ；焊道不 宜过厚 ，采用焊条电弧焊焊接时，进行短弧焊 ，以减少气孔 产生率 ，防止空气中的０， 侵入焊缝金属。要适当摆动焊 ２Ｎ ２ 条 ，为防止产生冷裂纹 ，焊接过程中热输人不能过小 ，道间 温度严格控制在２０℃以上。焊到点焊缝位置时，将点焊缝用 ５
２ 焊前预热 ． ４ 为减小焊接应力 ，防止焊接裂纹产生 ，焊前采用氧气 乙炔焰将坡 口两侧母材均加 热至２ ０℃以上 ，每侧加热宽 ５ 度不小于１０ ５ｍ ｍ，加热后加热区域覆盖玻璃棉来保温。 ２ 焊接过程及焊接工艺参数 ． ５
焊接工艺参数见表ｔ ｏ氢弧焊时氢气 的流量控制在１－ ２ ０１
致使钢材具有较高的淬硬性 ，对焊接冷裂纹非常敏感 。当焊
后冷却时发生贝氏体转变 ，在弧焊热影响区形成贝氏体和部 分马氏体组织，硬度可达Ｈ ３０ Ｂ ７ 以上 ，冷裂纹倾向严重，钢材
高温下Cr5Mo异种钢焊接焊材的选择
高温下Cr5Mo异种钢焊接焊材的选择鞠春盛(金陵石化建安公司，南京 210033)一、问题的由来Cr5Mo珠光体耐热钢广泛地应用于石油化工装置中，它具有优良的耐高温硫腐蚀、耐氧化性及较高的高温强度。
但可焊性差，空气淬硬倾向严重，焊后易产生高硬度的马氏体和贝氏体。
焊后经过回火处理，其接头的综合性能较好，被设计规范广泛的认同而选用。
但对于炼油厂的炉管及高温临氢管线，在抢修或返修情况下，因现场条件限制，不能进行热处理，多采用25-13型奥氏体焊条焊接，在采用上述工艺情况下，仍发生一些异种钢焊接接头部位早期失效，有关这方面的情况，时有报道。
用25-13型奥氏体焊条焊接Cr5Mo钢，在焊接及服役中存在下列问题。
1．碳迁移问题。
在高温服役过程中，铬作为强碳化物形成元素，促使低铬钢中的碳向高铬焊缝金属中扩散迁移，在低铬钢侧产生脱碳层，高铬钢侧产生增碳层。
由于碳扩散而形成的增碳层和铁索体带宽5～20 μm。
2．由于合金成分的差异，造成稀释熔合区产生脆性马氏体组织，熔合区的高硬度带为350 HB左右。
3. 奥氏体钢热膨胀系数比珠光体大30％～50％，导热系数只有珠光体的1/3，巨大的差异在焊接及热处理高温运行中产生较大的热应力。
由于上述原因，导致了异种钢接头在高温状态下或周期性加热、冷却条件下的失效。
二、解决问题的途径为解决施工存在的困难，保证焊接接头的安全可靠性，经综合比较决定选用镍基焊材来解决这个问题。
镍基焊缝金属的热膨胀系数与Cr5Mo钢较为接近，又能很好的防止碳迁移，从而使异种钢接头在高温以及交变应力状态下能够安全运行。
但是到目前为止Cr5Mo用镍基焊材焊接异种钢接头的高温性能研究尚无报道。
三、试验内容为了使镍基焊材焊接的异种钢接头在宏观、微观性能上有所比较，故选用下述焊接接头作为评价对象。
1．Cr5Mo炉管用R507焊材同钢种焊接，焊后消应力处理，其试验数据作为评判基准（焊接参数参照合格的焊接工艺评定）。
Cr5Mo焊接及热处理方案
1Cr5Mo管线材质焊接及热处理方案一、执行标准：SH3501-2002《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》二、技术要求：1、焊缝应由持有相应合格证的焊工进行焊接；2、焊工必须严格按焊接工艺或方案施焊；3、施焊前，焊工凭焊条领用单领用合格焊接材料，并用保温桶保管好。
焊条烘干后放在保温筒内不得超过4小时，否则应按规定重新烘干；4、焊前，将坡口端部以内20mm范围内的氧化皮、水油污等清除干净，并用砂轮打磨直至露出金属光泽；5、焊时，应在坡口内引弧，严禁在非焊接部位引弧，纵焊缝应在引出板上收弧，弧坑应添满；6、防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧；7、焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊：风速：气体保护焊时大于2m/s，其他焊接方法大于8 m/s；相对湿度大于90%；雨雪环境。
8、定位焊：管径大于或等于89mm的四点定位、管径小于89mm的三点定位,定位焊缝长为10~20mm，高度2~4 mm；定位焊工艺与正式施焊焊接工艺相同；定位焊质量应符合SH3501-2002、GB50235-1997或相关标准要求，正式焊接时，起焊点应在两定位焊缝之间。
9、预热完后，应立即进行底层焊接，且应一次连续焊完。
底层焊道完成后，应立即进行下一层的焊接，且应连续焊完。
如中断焊接，应立即进行温度为300~350℃、时间为5~30min的后热处理，然后保温缓冷至室温。
再焊接时应对焊缝进行检查，确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺继续进行焊接。
10、清干净定位焊焊渣和飞溅物。
层间清干净焊渣和飞溅物，层间要错开30--50mm。
盖面层要控制好表面质量，使其符合SH3501-2002、GB50235-1997和图样的要求，清干净焊缝表面药皮和飞溅物。
三、管与管件对接焊缝焊接施工：1、材质：规格：φ273×8、φ108×6、2、焊接位置：全位、水平活动、水平固定、垂直固定；3、坡口形式：V型外坡口（α=60°、b=0~1、c=2~3）。
Cr5Mo施工规范标准
1Cr5Mo焊接方法要求1Cr5Mo管道焊接采用手工氩弧焊打底，打底焊时管道内部应充氩气或氮气保护；填充及盖面焊采用焊条电弧焊。
管径在DN50以下的管道可用手工钨极氩弧焊打底、填充及盖面。
焊材的选用氩弧焊焊丝选用：H1Cr5Mo焊条电弧焊焊条选用：E1-5MoV-15（R507）焊材管理焊条、焊丝、焊接用气体等焊接材料应符合国家标准、行业标准的规定，应具有质量合格证明书，且实物与证书上的批号相符。
外观检查时，焊条的药皮不得有受潮、脱落或明显裂纹。
当对材料质量有疑问或有要求时，有材料责任工程师安排复验，复验结果由材料责任工程师审核同意后，交焊接责任工程师认可，方可使用。
出厂期超过一年的焊条，应进行焊条焊接工艺性能试验，合格后方可使用。
管道安装现场焊材库应制定焊材保管、发放及回收制度和焊材烘干温度，并严格执行。
焊接材料库的室内温度应在5℃以上，相对湿度不超过60%，室内应保持清洁，不得存放有害物质。
如不能满足温度、湿度要求，应配置相应的除湿机和加温设施。
品种、型号和牌号、批号、规格、入库时间不同的焊接材料应分类存放，距墙面及地面均不得小于300mm，并有明确的却别和标识。
焊条使用前，必须经烘干合格，并符合下列规定：烘箱与保温箱应有温度自动控制仪，烘干温度允许偏差为±10℃。
测温仪表应经检验合格，并在有效期内；焊条应按出厂说明书要求进行烘干，也可按下列规定之一进行烘干。
在条件允许时，应采用较低温度较长时间的烘干工艺，其烘干温度为150~200℃，烘干时间为12h；烘干温度为200~250℃，烘干时间为4h；烘干温度为350~400℃，烘干时间为2h；烘干箱内的焊条因分格堆放，每格堆放不得超过5层；焊条烘干时，升温和降温的速度应缓慢，升温速度不宜超过150℃/h，降温速度不宜超过200℃/h；不得将冷态焊条突然装入高温状态的烘干箱内，也不得将高温的焊条从烘干箱中取出任其迅速冷却。
应随烘干箱冷却到200℃后取出或迅速移入保温箱内存放。
铬钼耐热钢焊接方法
90
A335GrP22 (B)
Φ273*23
23
A335GrP22 (B)
Φ273*19.05
80
合计
415
人员安排：
施工时间按四个月计，需各工种人员情况见图五所示。
七、施工安全措施
1、所用设备应接地良好，且搭设防雨棚。
2、热处理工应熟知用电知识及设备性能。好安全帽，高空作业系好安全带。
（四）施工管理
1、施工中，严格遵照执行经审批的施工方案。
2、焊工经考试合格后方能上岗作业。
3、焊条、焊丝应凭技术人员签字的限额领料卡领取。仓库、烘干室应有专人负责，并做好记录。
四、施工机具、设备
主要施工机具设备见表一。
名称
型号
数量
手工氩弧焊机
500A
3台
直流弧焊机
AX1-300
19台
角向砂轮
Φ100
九、应用实例
九二年，我公司在辽宁省锦西大化肥合成氨装置施工时，采用此方法进行的高压高温用铬钼管道的焊接工作，共透照1408张底片，探伤一次合格率97.6%。因节省了返修带来的一系列综合用工时间，工期比计划工期提前一个半月。同时，其它检验项目如：磁粉、着色、硬度、超声波、光谱分析等均优良。此工程的焊接质量受到建设单位、法国专家、部质量监督站等有关单位的高度赞扬。为大化肥装置顺利投产创造了良好的条件。
7、热处理后采用便携式硬度机在沿圆周四等分点处检测硬度（包括焊缝、热影响区、母材）。
8、因高压管最大壁高达62mm，因此，射线探伤应用细颗粒或超细颗粒胶片，以清晰反映焊缝内部质量情况。同时，对壁厚大于40mm的焊缝应用超声波做补充检测。
9、焊缝返修不超过两次。返修前应制订可行的措施，并用超声波确定位置，返修时按正式工艺进行预热，焊后热处理。
铬钼耐热钢管道焊接
目录
1
概述
2
相关标准规范
3
焊工管理
4
焊接热处理设备管理
5
技术文件管理
6
焊接材料管理
7
焊接环境控制
8
焊接工艺及要求
1、 概述
针对铬钼耐热钢管道可焊性差，焊接工艺复杂，返工时容易产生裂纹 ，且需经过严格的预热、后热、热处理等工序才能获得合格的焊接接头 的客观情况，特对铬钼钢管道焊接、热处理整理此课件，便于现场施工 过程的质量管控。
主要检查现场防风防雨措艺及要求
8.1 管材、管件验收要求 铬钼钢管材、管件应具有出厂合格证或质量检验证明书，其检验项目和技术指
标应符合国家标准或行业标准及有关技术文件要求。铬钼钢管材、管件应进行100% 的光谱分析，对不合格的材料及配件禁止使用。管材、管件使用前应做外观检查， 其表面质量应符合下列要求: （1）表面无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷； （2）若表面存在局部凹凸锈蚀时，必须保证最小壁厚。
P9、P91管线预热温度为200～300℃。钨极氩弧焊打底时，焊前预热温度取下限（ 最低可比下限值低50℃）；当环境温度低于0℃时，预热温度取上限，整个焊接过 程中的层间温度均不得小于预热温度。
对于管子外径大于219mm或壁厚大于等于20mm的铬钼钢管线焊口，应采用电加 热进行预热；对于其它规格的铬钼钢焊口焊前预热可采用火焰加热进行预热。用 火焰加热时，火焰不应直接触及焊道坡口。预热升温应缓慢而均匀，防止局部过 热。预热温度的测量，宜采用红外线测温仪，测点应均匀分布。
按相关规范要求需对壁厚>13mm的P11管线焊缝进行焊后热处理 焊后热处理参数如下：
8、 焊接工艺及要求
a、升温过程对300℃以下 可不控制。 b、升温至300℃以后加热速度 应不大于220℃/h，加热至704 ～744℃时恒温2小时
铬钼耐热钢管道焊接工艺规程-8页文档资料
浙江华业电力工程股份有限公司企业标准Enterprise Standard for zhejiang Huaye Power Engineering Co.,ltd HYDBP404-2019 铬钼耐热钢管道焊接工艺规程2019—04—01 发布 2019—04—01实施浙江华业电力工程股份有限公司发布前言本标准主要起草人：仲春生本标准审核人：朱文杰、周丰平、刘浩、王新宇本标准批准人：沈银根本标准自2019年04月01日发布，04月01日起在全公司范围内试行。
本标准由公司工程部负责解释。
铬钼耐热钢管道焊接工艺规程1 范围本标准适用于工业管道和公用管道的铬钼钢类钢材的焊接施工。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》DL/T 869-2019 《火力发电厂焊接技术规程》HYDBP018-2019《压力管道安装工程焊接材料管理程序》劳人部[1988]1号《锅炉压力容器焊工考试规则》3 先决条件3.1 材料3.1.1 母材进入现场的管材、管件等应符合相应标准和设计文件规定要求，并具有材料质量证明书或材质复验报告。
3.1.2 焊接材料（以下简称焊材）3.1.2.1 进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书。
3.1.2.2 施工现场的焊材二级库已建立并正常运行。
焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行。
3.2 主要设备及工具3.2.1 设备逆变焊机或硅整流焊机，预热和热处理设备、高温烘箱、恒温箱、除湿机、温度和湿度测量仪、碳弧气刨等设备完好，性能可靠。
Cr5Mo、Cr9Mo炉管设计探讨
Cr5Mo、Cr9Mo炉管设计探讨吴振松（中海油石化工程有限公司， 山东 青岛 266061）[摘 要] Cr5Mo、Cr9Mo钢具有回火脆性，为保证炉管的长周期安全运行，设计人员应根据使用环境选择合适的牌号，并在设计文件中对炉管提出一系列补充技术要求。
补充技术要求包括对炉管的化学成分作出限制；对炉管的拉伸性能作出要求；热处理工艺选择正火加退火；对炉管硬度值作出限制；逐根进行超声波检验、涡流探伤检查和水压试验；焊接前进行预热，焊接后立即进行热处理，并检测接头硬度值是否在允许范围内。
[关键词] Cr5Mo；Cr9Mo；炉管；设计；回火脆性作者简介：吴振松（1982—），男，山东邹平人，2009年毕业于中国石油大学（华东）化工过程机械专业，硕士研究生，工程师，现在中海油石化工程有限公司从事加热炉方面的设计工作。
1 引言Cr5Mo 、Cr9Mo 炉管具有较高的耐高温强度极限和蠕变极限，同时拥有优异的抗氧化性、抗硫能力和抗氢腐蚀特性，与奥氏体不锈钢等材料相比价格便宜，故在常减压、焦化、加氢和重整等装置的加热炉上得到广泛应用。
但铬钼钢材料脆硬倾向大，易产生裂纹，在腐蚀性介质和高温的操作条件下长期运行后，可能发生脆硬而失稳。
国内外发生过多起Cr5Mo 、Cr9Mo 炉管破裂着火事故，应引起业内的重视和警惕。
为保障炉管的长周期安全运行，设计人员在设计使用Cr5Mo 、Cr9Mo 合金耐热钢炉管时，应选择合适的牌号，并对炉管化学成分、力学性能、硬度、检查、试验、缺陷处理、焊接和焊后热处理提出一系列补充技术要求。
本文主要从设计角度对Cr5Mo 、Cr9Mo 炉管相关问题进行探讨。
2 Cr5Mo 、Cr9Mo 炉管设计的相关问题2.1 材料选择炉管及其连接件的材料选择主要考虑三方面的因素：管材的最高使用温度、管材的高温强度和管内外介质的腐蚀。
Cr5Mo 、Cr9Mo 炉管使用温度见表1。
炉管材质钢号最高使用温度 ℃极限设计金属温度℃临界下限温度℃抗氧化极限温度℃ASTM GB 9948Cr5Mo T5、P512Cr5MoI、12Cr5MoNT 600650820650Cr9MoT9、P912Cr9MoI、12Cr9MoNT650705825705表1 Cr5Mo、Cr9Mo炉管金属的使用温度需要注意的是，国内焦化炉炉管材料多为Cr5Mo(A335 P5)，但由于辐射炉管的金属壁温可达到560℃（开工初期）~650℃（开工末期），而Cr5Mo 材质炉管的最高使用温度为600℃，因此采用Cr5Mo 材质炉管的焦化炉多存在高温区炉管严重氧化爆皮的现象，均须定期更换，从而影响了焦化炉的长周期操作。
Cr5Mo钢管的焊接
Cr5Mo钢管的焊接
李波
【期刊名称】《广西工学院学报》
【年(卷),期】2001(012)004
【摘要】本文对铬与钼耐热钢管的焊接性进行分析,制定合理的焊接工艺,获得质量良好的焊接接头.
【总页数】4页(P77-80)
【作者】李波
【作者单位】湛江海洋大学工程学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.11
【相关文献】
1.发电机组汽轮机主蒸气线Cr5Mo钢管焊接出现的问题及处理方法 [J], 解明江
2.A302和Inconel 182焊接的Cr5Mo异质焊接接头的碳迁移和蠕变破断寿命 [J], 姜勇;巩建鸣;涂善东
3.P5焊条焊接Cr5Mo钢管取消焊后热处理可行性研究 [J], 张文忠;李人文
4.Cr5Mo钢管焊接工艺选择 [J], 陈吉成;鞠春盛
5.Cr5Mo钢管的焊接及其焊材选用 [J], 周明义;吴德安
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Cr5MoCr9Mo耐热钢炉管的焊接
前言
在我公司承建的神华煤制油化工鄂尔多斯煤制油分公司15万吨/年催化重整装置中，四合一加热炉辐射室炉管为铬钼耐热钢，需现场焊接。
其中材质为ASTM A335 P5（Cr5Mo），规格为φ355.6×19.05，焊口8道；材质为ASTM A213 T9（Cr9Mo），规格为φ73.0×7.01，焊口56道。
两种材质均属于中合金耐热钢，具有高温耐热性和高温耐氧化性，但焊接性较差。
由于工期紧张，耐热钢炉管的焊接工作只能在冬季完成，这给焊接工作带来了很大的困难，根据公司焊接工艺评定结合现场实际情况，制订了合理的焊接工艺措施，确保了耐热钢炉管焊接任务的顺利完成。
Cr5Mo、 Cr9Mo焊接性分析
1.1 炉管材质化学成分见表1
1.2Cr5Mo、 Cr9Mo属于中合金耐热钢。
在常规的碳含量下，中合金耐热钢的组织均为马氏体组织[1]。
由于钢中碳和合金元素的共同作用，在焊接时极易形成淬硬组织，可焊接性差，主要可以出现的问题是焊接时易产生冷裂纹、再热裂纹和回火脆性[2]。
该类钢具有空淬倾向，焊接质量差，焊后易形成硬度很高的马氏体和少量的贝氏体[3]，为防止焊接接头的硬度和产生裂纹，所以要求焊前预热及焊后热处理。
2 焊接工艺
2.1 焊接方法
采用钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面。
2.2 焊接材料的选择
为保证焊接接头具有与母材相当的高温蠕变强度和抗氧化性，选择与母材合金成分基本相同的中合金钢焊材。
焊材选择见表2
2.3坡口加工及组对
（1）炉管坡口采用机械或火焰加工，火焰加工的坡口在切割完以后需把坡口表面的氧化层清除掉，然后对坡口切割面进行100%着色检查，坡口表面不得有裂纹、夹层、气孔等缺陷[4]。
组对前，用钢丝刷或砂轮机清理坡口及其20mm范围内的母材表面，使其不得有油漆、毛刺、氧化皮和铁锈及其它对焊接有害的物质。
（2）炉管组对时，炉管与炉管、炉管与管件的对焊接头内壁应做到平齐，内壁错边量当外径小于102mm时小于0.5mm，当外径大于102mm时小于1mm。
焊在180°急急转弯头上的两根炉管的两端应齐平，长短相差不应大于2 mm[5]。
（3）组对、定位焊时按下面两种方法进行。
第一种是采用与母材材质一致的卡具点焊在距坡口两侧一段距离处，待打底焊适当时用磨光机将其拆除，在焊后对点焊处母材进行渗透检测确保无裂纹；如有缺陷对其打磨及补焊，与焊缝一同进行焊后热处理。
第二种是采用“虚点法”如图1所示，炉管组对好后用活动卡具将坡口两端固定，用相对应的焊条在坡口上沿点焊，将坡口两侧与填充物连接，填充物选用相对应的焊丝，待打底焊适当时用磨光机将“虚点”处彻底磨除，并认真确认无影响焊接质量的缺陷。
为防止点焊处产生裂纹，以上两种方法在点焊前需采用火焰将点焊部位加热到250℃左右。
上述两种方法解决了实际生产中，W(Cr)＞3％的耐热钢打底焊时在定位焊接头部位容易出现内凹的现象。
2.4焊前预热
250～350℃的焊前预热可有效地防止接头的冷裂纹和高硬度区的形
成[1]。
预热方法采用电加热法，预热升温应缓慢而均匀，防止局部过热。
预热范围以对口中心线为基础，两侧各不小于三倍壁厚，且不小于100mm，加热区以外的100mm范围内予以保温。
2.5焊接过程及焊接工艺参数
（1）Cr5Mo、 Cr9Mo打底焊时由于合金含量较高，熔池流动性差导致根部不宜焊透，且打底层容易在高温下被氧化产生“发渣”。
因此，采用钨极氩弧焊时必须背面充氩保护，保证焊缝质量。
可采用局部充氩见图3，充氩开始时流量适当加大，待管内空气排干净后方可施焊施焊时，流量控制在10～12 L/min。
收口时为防止内压力过大造成收口焊道内凹，应将流量调低至3～5 L/min。
（2）为防止产生焊接裂纹，焊接时应采用小的热输入，采用多层多道焊和窄焊道、不摆动或小幅度摆动、小电流和短电弧连续焊。
（3）焊缝焊完后应立即进行30min、300～350℃的后热处理，保温缓冷。
如焊接中途停止应立即进行后热处理，焊前需从新预热。
（4）Cr5Mo、 Cr9Mo的焊接工艺参数见表3
2.6焊后热处理
（1）射线检测合格后进行热处理，为保证热处理质量对焊缝、热影响区及母材进行硬度抽检，HB≤241合格[5]。
为确认无再热裂纹，应对热处理后的焊口进行超声检测及渗透检测或磁粉检测，无裂纹为合格。
（2）通过焊后热处理可以细化晶粒、均匀组织、消除焊接残余应力，
降低硬度、提高接头的综合力学性能。
Cr5Mo、 Cr9Mo焊后接头焊缝、热影响区的组织均为马氏体组织，硬度均超过允许的最高硬度，其硬度取决于焊接和焊后热处理的温度参数和冷却条件[1]。
冬季施工中，可适当降低冷却速度，以确保硬度值符合要求，制定的焊后热处理工艺见表4 表4焊后热处理参数
300℃以下缓冷至室温
（3）热处理采用电加热法，用温控柜自动控制。
恒温时加热范围内任意两点的温差要不得高于50℃。
测温采用热电偶，测温点在加热区域内且不少于两点，用自动记录仪记录热处理曲线。
热处理过程中用红外线测温计检查热电偶在使用过程中是否正常。
热处理的加热范围，为以焊缝中心为基准，两侧不小于100mm的区域，加热区以内的100mm范围应予以保温。
热处理前将管道两端封死，防止管内空气流动。
2.7 焊接检查
（1）外观检查
1）焊缝外形尺寸应符合设计文件的要求，焊缝与母材应圆滑过渡；
2）焊缝和热影响区表面不应有裂纹、气孔、弧坑和肉眼可见的夹渣等缺陷；
3）焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，连续咬边长度不得大于100mm,焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝总长度的10%，否则进行修磨或补焊，补焊处应修磨，使之平滑过渡。
经修磨部位的炉管壁厚不应小于设计要求的厚度[4]。
（2）无损检测
1）为发现焊接冷裂纹，炉管焊接完24小时后进行100%射线检测[6]；
2）热处理后对进行硬度检测检查焊缝、热影响区、及附近母材抽查表面布氏硬度，抽查数量不少于热处理焊口的10%，HB≤241为合格；
3）为检测热处理可能产生的再热裂纹，对焊口进行100%的磁粉和超声检测。
经无损检测发现的不合格焊缝返修后，按原要求重新进行无损检测。
3 结束语：
针对现场实际情况，做出了相应防护措施，取得了满意的效果。
本次铬钼钢炉管焊接射线检测总计拍片208张,一次合格片205张,返修3张,一次合格率98.6％。
返修的主要原因是根部未焊透,所有焊口用射线无损检测未发现一道裂纹。
热处理后做100％硬度检查,焊缝硬度HB集中在186～218范围,低于标准的HB＜241。
对热处理后的焊口进行100％磁粉及超声缉检测，未发现再热裂纹存在，热处理取得了良好的效果。
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、要接受自己行动所带来的责任而非自己成就所带来的荣耀。
2、每个人都必须发展两种重要的能力适应改变与动荡的能力以及为长期目标延缓享乐的能力。
3、将一付好牌打好没有什么了不起能将一付坏牌打好的人才值得钦佩。