12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺
12Cr1MoVG厚壁珠光体耐热钢管的焊接
表 １ 化学成分 （ 量分数 ） 质
Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｃ ｒ Ｍｏ Ｖ Ｓ
（ ） ％
Ｐ
图 １ 坡 口形式和尺寸
（ ） 焊 接 材 料 选 择 按 照 Ｎ ／ ７ １－ ２ １ ３ Ｂ Ｔ ４０５ ０ ｌ
５ ｍ，壁厚 ６＝２ ｍ ａ ｒ ５ ｍ。用 机 械 方 法 加 工 ，应 严 格 控
制 根部 间 隙 和坡 口钝 边 尺 寸 ，以确 保 打 底 焊 缝 彻 底
熔透。
２ ．焊 接 性 分 析 １ Ｃ ｌ ＶＧ为低 合 金 耐 热 钢 ，是 在 Ｃ — ２ ｒＭｏ ｒ Ｍｏ合 金 的基础 上 ，加 入 Ｗ ＝０ １ ％ ～０ ３ ％ 的耐 热 钢 ，此 ．５ ．０ 类 钢 的 ｃ 含 量较 高 ，在 ５ ０～ ５ ￣ ｒ ０ ５ ０Ｃ时具 有 较 高 的热
氩弧 焊 （ Ｉ ＴＧ）打底 ，焊条 电弧 焊 （ ＭＡＷ） 填充 和 Ｓ
盖面 的焊接 工艺 方法 。
高度 重视 ，在 查 阅 了 大 量 书籍 资料 和借 鉴 兄 弟 单 位
施 焊 经 验 的 基 础 上 ，我 们 按 照 ＮＢ Ｔ ４ ０ ４ Ｏ １ ／ ７ ｌ ＿２ １ 《 承压 设备 焊接 工艺 评定 》 的 要求 ，进 行 了焊 接 工艺 评 定 ，编 制 了焊 接 工艺 规 程 （ Ｓ 和焊 接 作 业 指 ＷＰ ） 导书 （ ｗｗＩ ，对 管道 的焊接 施工 起 到 了较好 的指导 ）
３ ．焊 接 准 备 （ ）焊接 方 法 １ 在 蒸 汽管 道 的管 子 对 接 时 ，对
打底 焊缝 的 质 量 要 求 较 高 ，不 仅 要 求 焊 缝 熔 透 、背 面齐平 ，还 要 求 焊 缝 背 面 不 得 有 内 凹和 焊 瘤 现 象 ，
12Cr1MoV钢手工钨极氩弧焊工艺技术
12Cr1MoV钢手工钨极氩弧焊工艺技术董兵天（甘肃有色冶金职业技术学院自动化工程系甘肃金昌 737100）[摘要]本文就金川集团有限公司锅炉受热面高低温，过热器管进行大修更换，针对钢材12Cr1MoV,属合金钢种，易产生冷裂纹及应力集中，采用手工钨极氩弧工艺技术施焊，结合多年焊接实践并查阅有关资料提出自己的看法和见解，不妥之处请专家指正。
[关键词] 12Cr1MOV 手工钨极氩弧焊（TTG）工艺1 概述以Cr--Mo为主要合金元素的低合金珠光体耐热钢是动力工业用于高温高压部件的重要材质。
此种材料一般可用于600℃温度以下，它不仅有很好的抗氧化性和热强性；还有较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能，同时具有优良的工艺性能和物理性能。
在火力发电厂建设中应用很广泛。
火力发电厂建设中锅炉的高温过热器.中间再热器.屏式过热器一般采用12Cr1MoV 钢管。
在电站建设中TIG焊已推广应用到省煤器.过热器.包墙管.顶棚管等￠32.￠42.￠51.￠60四种管径的焊接。
在施工中越来越显示出它的优越性。
2 12Cr1MoV钢可行性分析12Cr1MoV钢化学成分机械性能数据焊接热影响区和焊缝区的淬硬和冷裂倾向与钢材的化学成分有着密切关系。
碳当量计算如下（采用国际焊接学会（TIW）公式：Ceg=C+++=0.15++=0.15+0.177+0.37=0.637 （在计算碳当量时，元素含量都取其成分范围内的上限）。
Ceg越高，钢材淬硬倾向越大，热影响区冷裂倾向也越大，可焊性也差。
对于热强钢，当预热温度提高到某一临界值以上时，可以防止根部裂纹。
合金成分愈多，含氢量愈高，板厚愈大则临界预热温度愈高。
3 珠光体耐热钢的焊接性3.1淬硬倾向较大，易产生了冷裂纹珠光体耐热纲中含有一定量的铬和钼及其他合金元素，因此，在焊接热影响区有较大的淬硬倾向，焊后在空气中冷却，热影响区常会出现硬脆的马氏体组织；在低温焊接或焊接钢性较大的结构时，易产生冷裂纹。
12Cr1MoV焊接工艺
12Cr1MoV焊接工艺2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。
因此，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。
用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸，以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊（TIG）选用:TIC-R31焊丝，焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊（SMAW）选用:R307（E5515-B2）焊条，直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4 焊接准备2.4.1 焊前准备1）焊前应把坡口两侧管子内外各20～30mm范围打磨干净，直至露出金属光泽，确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
2）氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。
电弧焊的焊条，在焊前须经350～400℃烘干1～2h，且在120℃保温筒存放，随用随取。
3）采用3～4块锲形块（材料与母材相同或接近）均为分布定位焊在坡口上，对接口必须平齐，错边量不得大于0.5mm，定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。
并且在预热的状态下进行定位焊。
2.4.2 焊前预热预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。
预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度，有利于避免产生淬硬组织，有助于焊接区的氢的逸出，防止产生焊接裂纹。
由于12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高，所以选择预热温度为200～300℃，预热区域以焊缝为中心，两侧至少为100mm。
在整个焊接过程中，应保持层间温度不低于预热温度。
2.5焊接2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时，应采用较小的焊接线能量，以减小焊接应力，减少焊接过热区宽度，细化品粒，提高焊缝金属的抗裂性能，焊接参数见表2。
表2焊接参数焊接方法层次焊材牌号焊丝（条）直径/mm 极性电流I/A 电压U/V 氩气流量Q（L.min-1）TIC 1 TIC-R31 2.5 直接正接105～125 10～12 8～10SMAW 2 R307(E5515-B2) 3.2 直流反接110～130 20～22 -SMAW 3-4 R307(E5515-B2) 4.0 直流反接160～180 22～24 -2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接，不但要严格控制焊接规范参数，而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。
蒸汽管道12CrlMoV钢的焊接工艺
蒸汽管道12CrlMoV钢的焊接工艺摘要:针对中煤集团鄂尔多斯图克化肥项目2×40000m3/h空分装置中蒸汽管道12Cr1MoV珠光体耐热钢的焊接问题，通过对12Cr1MoV钢焊接性能分析，制定了合理的焊接施工工艺。
经过相应检测手段证明，采用该焊接施工工艺完成的焊缝质量可靠，符合相关标准要求，能够保证蒸汽管道的安全运行。
该焊接施工工艺为今后类似的管道焊接工作提供参考价值。
关键词：12Cr1MoV钢焊接工艺蒸汽管道热处理中煤集团鄂尔多斯图克化肥项目2×40000m3/h空分装置采用内压缩流程，每套空分装置中分别配置有两台不同型号的汽轮机。
其中一台汽轮机拖动空压机机及增压机，另一台汽轮机拖动氮压机，四台汽轮机气源都由厂区锅炉提供高压过热蒸汽，且主蒸汽管道的计温度540℃，设计压力10.3MpaG。
这种设计就使得空分装置现场焊接涉及到大量蒸汽管道的焊接，而蒸汽管道的材质选用的是12Cr1MoV珠光体耐热钢。
由于其负载压力大，介质温度高，工作条件复杂，所以该类型的管道焊接工艺及质量控制措施是现场焊接质量控制的关键点。
其中，Ф159以上焊口总数达300个，最大规格尺寸为Ф500×45mm。
由于该工程工期紧、技术要求高，因此制定合理的焊接工艺，对保证焊接质量同时控制施工进度非常重要。
1 12Cr1MoV钢的焊接性能分析12Cr1MoV钢属于低合金珠光体耐热钢，其化学成份及机械性能见表1[1]。
按国际焊接学会（ⅡW）碳当量公式计算12Cr1MoV钢的碳当量，元素含量在一定范围内的取中间值[2]：根据现场的实际经验，当Ceq＞0.4时，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹。
而通过计算得到的12Cr1MoV钢Ceq值达0.527%，故证明12Cr1MoV钢的冷裂敏感性很大，可焊接性较差，再考虑到实际管道直径最大为Ф500，焊缝较长，构件刚性较大。
所以为保证焊接施工质量，必须制定合理的焊接方法，采取控制管道组对及坡口清理、焊前预热、保证层间温度、焊后热处理等工艺措施。
12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺
12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼（广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050）（广州市番禺区职业技术培训中心）12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。
在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中，锅炉的蒸汽出口温度为450℃，最高工作压力为3.8MPa，按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管（φ159mm×10mm）作为过热器联箱管，以满足产品的使用要求。
1 焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢，此类钢的Cr含量较高，在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。
12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能注：表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见，12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多，淬硬敏感性较大，易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。
在接头刚性及应力较大时，易产生冷裂纹。
由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件，焊接时应采取必要的工艺措施，使焊接接头有足够的热强性能，保证过热联箱安全运行。
2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。
因此，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。
用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸，以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊（TIG）选用:TIC-R31焊丝，焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊（SMAW）选用:R307（E5515-B2）焊条，直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4焊接准备2.4.1焊前准备1）焊前应把坡口两侧管子内外各20～30mm范围打磨干净，直至露出金属光泽，确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
12Cr1MoV与F91焊接工艺规程的制定
1 绪论现代工业的发展和科学技术的进步，对焊接构件的性能提出了更高、更苛刻的要求，除需满足通常的力学性能外，还要满足如耐磨性、高温强度、耐腐蚀性、低温韧性、导电性、导热性等多方面的性能要求。
在这种情况下，任何一种金属材料都不可能完全满足整体焊接结构的使用要求，即使可能有某种金属材料相对比较理想一些，也常常由于十分稀缺、价格昂贵，而不能在工程中实际应用，而异种材料焊接的出现很好的解决了这一问题。
特别是异种钢的焊接，最大限度的利用了各种钢的性能，做到了“物尽其用”的效果。
在机械制造业中，异种钢焊接构件得到越来越广泛的应用，它不但能满足不同工作条件对材质的要求，而且通过焊接的方法连接成不同几何形状的零部件，生产、修复简便而且成本低，但是异种钢焊接时存在着严重的焊接性问题。
由于12Cr1MoV与F91钢的化学成分（见表 1.1）、力学性能（表 1.2）、金相组织、物理性质的差异，其焊接性问题主要是淬硬倾向比较大。
表 1.1 12Cr1MoV与F91钢的化学成分表 1.2 12Cr1MoV与F91的力学性能2 12Cr1MoV 与Ｆ９１异种钢的特性2.1 耐热钢的特性F91和12Cr1MoV都是耐热钢。
耐热钢最基本的特性是要求具有高温化学稳定性和优良的高温力学性能。
2.1.1高温化学稳定性高温化学稳定性主要是抗氧化性。
耐热刚抗氧化性主要取决钢中的化学合金成分，能在钢材的表面形成致密完整的氧化膜因而具有很好的抗氧化性能，如铬、铝、硅等可提高刚的氧化性，铬是提高抗氧化性的主要元素。
试验表明：在650℃、850℃、950℃、1100℃条件下，均能满足抗氧化性要求，而钢中铬ωα的含量要分别达到5％、12％、20％、28％。
Mo、B、V等元素所生成的氧化物熔点较低如MO O3（795℃）、B2O5（540℃）、V2O5（658℃）容易挥发对氧化性不利。
2.1.2 高温力学性能高温力学性能主要指热强度和高温脆化。
热强性是指在高温下具有足够的强度。
12Cr1MoVG焊接施工全过程解析
返修要求
焊缝返修 1、焊缝返修必须在焊缝热处理之前进行。 2、需要返修的焊缝应准确找出缺陷位置，返修焊缝时按原焊接 工艺进行。补焊工艺 与原焊接工艺相同。焊缝返修和补焊的预 热温度应取温度范围的上限、预热范围应相 应扩大。 3、同一部位的焊缝返修次数应不超过两次，如超过两次，必须 认真分析原因，制定 返修方案，经项目焊接技术负责人及业主、 监理焊接工程师批准后方可返修施焊。
焊条恒温要求100~150℃
合金钢管道焊口组对前管内清洁度检查
合金钢管道焊口组对前管内清洁度检查
清洁度为SC级要求：无水分、没有松锈、焊接飞溅、焊接药皮的残渣等、无 油润滑脂、碳氢化合物、油漆等。符合AP规范要求《28-4WPISW70001》
合金钢管道焊口组对
焊接前要采取防风、雨、雪保护措施
1. 2. 3. 4.
坡口形式：V型 坡口角度ɑ：55~65° 坡口钝边b：2~2.5mm 组对间隙a：2~3mm
焊前预热温度检查及测温点数范围
测温点数 焊缝二点对称放置，水平管一个 在焊道上部，一个在焊道下部。
焊前预热温度检查
1、管道焊接必须进行焊前预热，加热范围在管道对口中心线两侧各 不小于三倍壁厚且不小于50mm范围。 2、加热区域 以外100mm范围必须采取保温措施，以减小温度梯度。 3、预热温度范围为200C°～300C°，方法为电加热。
再次预热
RT检测合格后再次预热符合要求后盖面焊接
管道焊缝填充、盖面焊接完成进行表面外观检查合格后， 停留不少于24小时后进 行100%UT+100%tofd检查，并 达到JB/T4730-2005规范要求。
合金钢管道焊缝盖面完成后
焊缝外观要求：表面无气孔、夹渣、飞溅、咬边、裂纹等缺陷，外观成型良好，
12Cr1MoV焊接施工方案
管道（12Cr1MoV）焊接及热处理施工方案一、概况根据我公司以往在安装工程中的经验，结合本工程的高温高压蒸汽管道，编此焊接及热处理施工方案。
本工程中的蒸汽管道材质为（12Cr1MoV）珠光体耐热钢，钢中含有不同的合金元素，碳与合金元素共同作用的结果导致焊接过程中形成淬硬组织，使焊缝的塑性、韧性降低，所以焊接性能较差。
当焊件刚性及接头应力较大时易产生再热裂纹，所以必须建立规范的焊接工艺。
二、编制依据1、GB50236-98《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》2、GB50235-97《工业金属管道工程施工验收规范》三、焊接工艺控制程序焊接工艺评定四、焊接工艺要求1、焊接工艺评定和焊工资格确认。
2、根据焊接工艺评定编制焊接作业指导书。
3、施焊焊工应具备相应的资格证。
4、施焊前必须有建设单位的认可。
5、焊接方法的选择。
A、所有焊口采用氩电联焊。
B、施焊环境湿度大于90%，风速大于8m/s时，应采取严格的防护措施，否则禁止焊接。
6、焊接一般要求A、焊前应对坡口彻底清理，以免粘带锈蚀、油污、油漆、砂粒、泥土等。
B、焊接时避免在母材上引弧，凡有引弧处应磨平后作着色检查，消除缺陷。
C、点固焊由合格焊工完成，所使用的焊材和焊接工艺与正式焊缝相同。
D、有阀门时应开启阀门后进行。
E、焊毕后应打上焊工钢号，并在单线图上作好标注。
F、保护气体的纯度应在99.96%以上。
7、焊接技术要求A、焊接材料A-1、焊条使用前应按说明书烘烤，并在使用的过程中保持干燥，焊条药皮应无脱落和明显裂纹。
A-2、所使用的焊丝、焊条都必须有合格证。
B、焊接坡口B-1、坡口形式和尺寸应符合设计文件的规定，无规定时应符合GB50236-98附录C的要求。
B-2、坡口加工宜采用机械方法，也可以采用等离子、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工坡口后，必须除去表面的氧化皮、熔渣及影响焊接质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。
C、坡口组对C-1、坡口组对尺寸应符合相关设计文件或图样的要求，当无规定时应符合GB236-98的要求。
12cr1movg钢管焊接工艺热处理
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浅论12Cr1MoV耐热钢管的焊接工艺
浅论 12Cr1MoV耐热钢管的焊接工艺摘要本文详细介绍了12Cr1MoV钢管的焊接工艺，分析了焊接过程中遇到的焊接冷裂纹、再热裂纹、气孔等问题，并从操作技能的角度总结了一些避免缺陷的措施，大大提高焊接质量。
关键词：12Cr1MoV;耐热钢;焊接引言火电企业锅炉小溢流管改造工程涉及12Cr1MoV管的焊接问题。
出于位置的特殊性，焊接时，耐热钢需要承受高温、高压、腐蚀、应力等各种因素的影响，故此，焊接品质也就决定了设备的使用年限。
优秀的焊接工艺、符合原理的焊接工艺及严格的工艺保障措施是成功焊接的关键。
1 12Cr1MoV珠光体耐热钢介绍（1）12Cr1MoV珠光体耐热钢性能12Cr1MoV耐热钢是铁素体和渗碳体的机械混合物，而珠光体耐热钢在常温下的显微组织是珠光体加铁素体。
由于这种钢是以碳钢为基础并加入一定比例的合金元素，不仅在高温下具有较好的耐热性，而且热强度高，加工性良好，经济性高，应用范围广泛。
（2）12Cr1MoV钢材的焊接性12Cr1MoV珠光体耐热钢总合金含量高，含碳量0.12%。
由于淬硬倾向度大，较容易生出冷裂纹（多在焊缝区和热影响区域），焊接以后热处理时也容易再生出热裂纹。
故此，厚壁大口径管材焊接往往需要焊前预热，焊接时应控制层间温度，焊后进行热处理。
2 12Cr1MoV 钢对接接头氩电联焊焊接工艺2.1焊前准备(1)坡口:使用坡口机打开U型槽，如图2-1所示。
坡口尺寸a=10°~15°、b=2~3mm、p=1.5~2mm、R=5mm。
去除坡口和焊缝两边10~15mm厚的油锈污垢，直到发出金属质地光泽。
(2)焊机：准备逆变焊机2台，钨极氩弧焊工具1套，电极弧焊工具1套。
(3)焊接材料：选择焊接材料的时候，应该注意材料的化学组成、力学性能和工艺性能等，这样才能获得优秀的焊缝金属成分、组织性能和力学性能。
经比较，焊丝选用tig-r31，φ2.5mm，焊条选用r317，φ3.2mm和φ4.0mm两种规格。
关于15CrMo、12Cr1MoVG钢焊接
关于15CrMo、12Cr1MoVG钢焊接15CrMo及12Cr1MoVG耐热钢焊接技术要求15CrMo及12Cr1MoVG耐热钢焊接特点：铬钼耐热钢中主要含有铬、钼等元素，这些都是显著提高钢淬硬性的元素，特别是钼的作用比铬约大50倍，它们延迟了钢在冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性，从而在较高的冷却速度下可能形成马氏体组织，如果管材厚度较大且焊接不预热时，就有可能产生100%马氏体，转变出现淬硬组织，冷裂纹倾向较大。
铬钼耐热钢还具有再裂纹倾向和回火脆性。
15CrMo管材的焊接工艺要点：（1）焊前应对焊缝坡口及两侧各不小于焊件厚度的3倍范围内预热到70-80℃，且焊接过程中应保证预热范围内的母材（内外表面）温度不低于预热温度，且层间温度不低于150℃，不高于250℃。
（2）焊接使用的焊条一定要严格按要求进行烘干使用，在保温桶的存放时间不得超过4小时，剩余的焊材下班时要及时送回焊材烘干箱，不允许留在保温桶内。
（3）每道焊缝必需一次焊接完成。
每道焊缝焊接工作结束后，必须立即进行消氢热处理。
消氢热处理温度为250-350℃，保温时间为15分钟。
保温工作结束后，用硅酸铝板将焊缝及热影响区包裹采取缓冷措施。
（4）焊缝和热影响区的表面不允许存在咬边、裂纹、气孔、弧坑、夹杂等缺陷。
焊接接头上的熔渣和两侧的飞溅物必须打磨并消除干净。
（5）禁止在焊缝的非焊接部位引弧。
因电弧擦伤而产生的弧坑、弧疤，割除临时附件后，遗留的焊疤，均应打磨光滑，并按JB/T4730.4进行100%磁粉检测，Ⅰ级合格。
（6）探伤不合格的返修部位应对其按照要求进行预热后，方可进行清根、补焊。
补焊完成后，按照要求进行无损检测。
无损检测要求：（1）焊接接头（包含返修焊缝）焊接完成24h后才能进行以下无损检测：严格按照JB/T4730.2进行100%射线无损检测，合格级别不低于Ⅱ级。
（2）水压试验合格24h后，焊接接头应进行以下无损检测：焊接接头按JB/T4730.5进行100%渗透检测，Ⅰ级合格。
12Cr1MoV耐热钢管的焊接工艺
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4 结语元数据在重载铁路数据管理方面提供了规范标准，为重载铁路数据共享方面提供了方便性。
基于元数据的重载铁路数据共享平台的搭建，成功地对重载铁路数据进行了标准化并形成了整合，为不同用户之间的重载铁路数据共享提供了方便。
重载铁路共享数据平台的搭建，为重载铁路方面的设计提供了数据库的支撑，使得各设计单位不再为重载铁路数据短缺以及重载铁路数据对接困难而发愁，将会大大提高重载铁路方面设计开发的效率和发展速度。
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大口径珠光体耐热钢的焊接工艺
大口径珠光体耐热钢的焊接工艺摘要：低合金钢用来制造管道部件和在某些设备上的应用越来越广泛，焊接耐热钢要保证焊接金属的化学成分最大限度接近被焊接钢材的化学成分，通过分析进行焊接操作。
关键词：珠光体耐热钢的焊接。
前言：由于低合金钢要承受高温高压杂质腐蚀等因素影响，所以焊接质量的好坏是决定设备使用寿命的重要因素，非常好的焊接技术、严格合理的焊接工艺是保证焊接成功的关键。
我下面以12Cr1MoV φ365X30管道焊接为例与大家共同探讨珠光体耐热钢的焊接工艺与质量，以使自己的知识得到更大的提高。
12Cr1MoV φ365X30水平管道焊缝焊接接头基本形式及尺寸图形：解释：接头类型：对接接头破口形式：U型焊接方法：Ws/D，手工钨极氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。
焊件厚度(δ):30mm接头结构尺寸：α—10°～15°、b—2～3mm、ρ—1.5～2mm、R—5mm 一、12Cr1MoV φ365X30 管道焊接时应采取的预热方式为工频加热法，焊后应立即进行热处理，热处理的方式应以工频加热法为选择。
条件允许应采用中频感应加热法处理为宜。
由于12Cr1MoV属珠光体耐热钢范畴，合金总含量较高（〈5%），碳含量为0.55%，必须采取焊前预热，焊后热处理的特殊措施来保证焊接质量。
珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混和物。
而珠光体耐热钢在室温时的金相组织基本为珠光体加铁素体。
由于这类钢是在碳素钢的基础上增加一定含量的合金元素，在高温下不但具有高的耐热性，而且热强性也较高，工艺性好，比较经济，应用广泛。
但12Cr1MoV钢材的焊接性却又有如下的难点：1、淬硬倾向大，易产生冷裂纹。
多出现在焊缝和热影响区。
2、焊后热处理时容易产生再热裂纹，因此在焊接工艺上应采取如下的措施：（1）、选用E5515-B2-V，即R317焊条，焊丝为H05CrMoVTiRE；（2）、不强制对口；（3）、选用适当的预热温度，预热温度为200-300°C；（4）、选用合适的焊接规范；（5）、保持焊接过程层间温度，焊接应一次性完成，不应中间间断；（6）、尽量采取短弧焊接，收弧时将弧坑填满；（7）、焊后立即进行热处理。
12Cr1M0V钢材焊接工艺分析
12Cr1M0V钢材焊接工艺分析12Cr1M0V钢材焊接工艺分析摘要：本文通过对12Cr1MoV耐热钢是一种难以施焊的材质分析，因而焊前预热、焊后高温回火处理或焊后适当缓冷，严格按焊评工艺参数进行施焊，其焊接接头能够满足焊接施工质量要求。
关键词：钢材焊接施工质量中图分类号：P755.1文献标识码： A 文章编号：1引言吉林石油天然气股份有限公司下属化肥厂二动力车间一号与二号过热蒸汽联箱主蒸汽管线这经常疏水与放水管线系采用国产12Cr1M0V钢材，符合国标GB5310-85标准。
管道设计压力为9.8Mpa，试验压力为14.7 Mpa，设计温度为540℃；管材规格为φ28*3。
这种钢材在540℃操作时，其极限强度相当于标准强度的1/10。
为此，对这种接头焊接要求严格，焊前要预热，焊后要经高温回火处理，焊口需经100%无损检验，质量要求严格，在我公司还是首次施焊项目，因而依据国内外有关标准规范而编制焊接工艺，（WPS）从而获得优良的焊接接头用以安全施用。
满足了焊接施工质量要求。
2钢材性能这种钢的焊接主要问题是近缝区的硬化、冷裂纹热影响区的软化、焊后热处理或长期高温使用会有再热裂纹问题。
当焊缝含碳量偏高、焊材选用不当时也会遇到焊缝结晶裂纹问题，主要是由于刚性较大和氢扩散引起焊接裂纹。
用估算钢材焊接性指标碳当量估算法计算：Ceg=[C+Mn/6+Si/24+Ni/20+Cr/5+Mo/4+V/14](%)=0.15+0.7/6+0.37/24+0 +1.2/5+0.35/4+0.3/4=0.15+0.117+0.015+0.24+0.087+0.021=0.63%当Ceg=0.4～0.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，而12Cr1MoV钢材的Ceg=0.63%，因而焊接时难度较大，需采取严格工艺加以控制。
3焊接工艺焊接工艺是依据PQR而编制，因而焊接工艺评定的确定是关系能否获得优质焊接接头的保障，因此在施焊前对焊评的实施应十分重视，选择有经验的焊工，拟定近似的焊接工艺参数，为取得满意结果，确定的最佳焊评的有关参数将在WPS中予以详述。
12Cr1MoV钢管道焊接工法
珠光体耐热钢12Cr1MoV管道焊接工法以Cr-Mo为基的低、中合金珠光体耐热钢（其基体组织为珠光体或珠光体+铁素体）具有很好的抗氧化性和热强性，工作温度可高达600℃，广泛应用于制造蒸汽动力发电设备；这类钢还具有良好的抗硫和氢腐蚀能力，因此在石油化工上也得到了广泛的应用。
详细分析母材合金化和焊接性的基础上，做了焊接工艺试验，并不断总结和反复研讨施工中出现的各种情况，形成了本工法.母材的合金化原理珠光体耐热钢的含Cr量一般为0.5~9%，在钢中加入铬后，由于铬和氧的亲和力大于铁，高温时，在金属表面首先形成一层致密的氧化铬保护膜，从而可以防止内部金属氧化。
其含Mo量一般为0.5%或1%，由于Mo本身的熔点很高，因而能显著提高金属的高温强度。
随着Cr、Mo含量的增加，钢的抗氧化性、高温强度和抗硫化物腐蚀性能也都增加。
其中的Si可提高抗氧化性和抗气体腐蚀能力。
在Cr-Mo钢中加入少量的V、W、Nb、Ti等后，一方面因为V能与C形成稳定的碳化物，从而降低C的有害作用；另一方面因为它们可溶于铁素体，提高其再结晶温度，从而可进一步提高热强性。
微量的B和Re起强化晶界作用。
因此这类钢的合金系统基本上是：Cr-Mo、Cr-Mo-V、Cr-Mo-W-V、Cr-Mo-W-V-B、Cr-Mo-V-Ti-B等，常见的珠光体耐热钢有12CrMo、15CrMo、12CrMoV、12Cr1MoV、15Cr1MoV等，其中12Cr1MoV属于1Cr-1/2Mo-V基，本工法着重12Cr1MoV钢焊接特有的主要问题是硬化、冷裂纹、软化及焊后热处理中的再热裂纹问题。
具体如下：1．硬化由于12Cr1MoV钢中的C、Cr、Mo、V等元素都能提高钢的强度和硬度，因而它具有较大的淬硬性，焊后焊缝和热影响区的硬化倾向较大。
焊件越厚，截面积越大，硬化越严重；焊接时产生的热量越小，硬化越严重；焊件不预热或预热温度过低，硬化越严重。
2．冷裂纹钢的淬硬倾向、焊缝中的氢以及焊接接头的应力状态都是导致冷裂纹产生的主要原因。
12Cr1MoVG管道焊后热处理工艺控制要点
12Cr1MoVG管道焊后热处理工艺控制要点摘要：目前低合金耐热钢12Cr1MoVG在化工企业中使用非常广泛，由于其材料对延迟裂纹敏感的特性，在焊接过程中和焊接结束后易产生延迟裂纹，其形成的宏观裂纹以致贯穿裂纹与材料的韧性和残余应力大小有很大关系。
根据国家现行规范规程的规定，铬钼耐热钢管道焊后应及时进行焊后热处理来降低扩散氢含量，消除残余应力以避免焊缝裂缝的产生。
传统的热处理设备使用热处理以设备，现已唐山中浩化工有限公司厂外外管蒸汽管道低合金耐热钢12Cr1MoVG为例采用新方法焊后热处理的工艺控制要点关键词：热处理工艺控制要点12Cr1MoVG管道一、施工准备1.1技术准备熟悉施工图纸，编制合金钢管道焊后热处理方案明确需要进行焊后热处理的焊接接头如下：本工程中合金钢管12Cr1MoVG规格为Φ323.9×22.2，其所有的对接接头；合金钢管12Cr1MoVG上的对焊支管座；其他经焊接工艺评定需进行焊后热处理的管件；1.2人员准备由于本项目需要焊后热处理的焊口总数不多，且工作量较集中，场地方便，项目部指定一名技术员，负责编制焊接热处理施工方案和作业指导数等技术文件，指导并监督热处理人员的工作，整理热处理资料等；指定一名热处理工，负责按照热处理施工方案和作业指导书进行施工，记录热处理操作过程，完成自检等。
1.3 设备及辅助材料准备西门子S7-200PLC模块（可编程序控制器）、交流接触器、继电器、计算机、柔性陶瓷电阻加热器，配备一台里氏硬度计，以测量焊缝和母材的硬度值。
辅助材料有快速接长导线，串联导线、热电偶、补偿导线、接插件、硅酸铝岩棉毡、铁丝等。
快速接长导线供加热器与交流接触器连接，K形热电偶及补偿导线是用于测温；硅酸铝纤维毯耐温1000℃，主要用于热处理的保温；铁丝用于固定热电偶和绑扎硅酸铝纤维毯。
焊后热处理工艺及措施2.1加热方法本项目采用柔性陶瓷电阻加热的方法对管道焊缝进行加热。
12Cr1MoV耐热钢管的焊接
12Cr1MoV耐热钢管的焊接工厂制作的台锅炉中的盘管采用12Cr1MoV珠光体耐热钢材料，其规格￠108mm×4mm ，长期在600℃以下工作。
由于是首次使用该钢材，在查阅了大量的相关资料，并通过焊接工艺评定试验，制订出了合理的焊接工艺。
焊接工艺
根据相关文献介绍可知，对于焊口长期在个高温下工作的小口径薄壁12Cr1MoV 管可以采用焊接前不预防及焊后不进行热处理的工艺进行焊接
1．1 焊接方法及焊接材料的选择
由于钨极氩弧焊具有热影响区小、变形小、焊缝成形美观及焊缝质量较高等特点，故决定采用钨极氩弧焊进行焊接。
焊接材料的选择着重考虑以下两个方面：一是焊材中的合金元素应与母材基本相同，C，S，P的含量应远低于母材；二是焊缝金属产生冷裂纹的倾向应小。
通常希望焊缝金属的强度及硬度底些，塑性好些，这样不权有利于防止冷裂纹的产生，且可避免因焊接冷裂纹而引起的脆性破坏，有利于焊接结构件的安全使用。
根据以上两方面，选择H08CrMoV A焊丝（规格为￠2.5 mm）作为填充材料，其化学成分见表1。
表1 H08CrMoV A焊丝化学成分（% ）
C Mn Si P S Cr Ni Mo V Cu
0.072 0.50 0.23 0.01 0.012 1.12 0.187 0.517 0.171 0.18
2坡口形式及焊前准备
焊接坡口形式见图1，焊前必须将工件坡口及内外壁两侧各50 mm范围内的铁锈、水、油污等清理干净，否则易出现气孔及裂纹等缺陷。
焊接现场必须有可靠的挡风措施，并应防止管内穿堂风，以免影响保护效果。
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12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼（广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050）（广州市番禺区职业技术培训中心）12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。
在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中，锅炉的蒸汽出口温度为450℃，最高工作压力为3.8MPa，按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管（φ159mm×10mm）作为过热器联箱管，以满足产品的使用要求。
1 焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢，此类钢的Cr含量较高，在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。
12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能注：表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见，12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多，淬硬敏感性较大，易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。
在接头刚性及应力较大时，易产生冷裂纹。
由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件，焊接时应采取必要的工艺措施，使焊接接头有足够的热强性能，保证过热联箱安全运行。
2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。
因此，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。
用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸，以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊（TIG）选用:TIC-R31焊丝，焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊（SMAW）选用:R307（E5515-B2）焊条，直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4焊接准备2.4.1焊前准备1）焊前应把坡口两侧管子内外各20～30mm范围打磨干净，直至露出金属光泽，确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
2）氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。
电弧焊的焊条，在焊前须经350～400℃烘干1～2h，且在120℃保温筒存放，随用随取。
3）采用3～4块锲形块（材料与母材相同或接近）均为分布定位焊在坡口上，对接口必须平齐，错边量不得大于0.5mm，定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。
并且在预热的状态下进行定位焊。
2.4.2焊前预热预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。
预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度，有利于避免产生淬硬组织，有助于焊接区的氢的逸出，防止产生焊接裂纹。
由于 12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高，所以选择预热温度为200～300℃，预热区域以焊缝为中心，两侧至少为100mm。
在整个焊接过程中，应保持层间温度不低于预热温度。
2.5焊接2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时，应采用较小的焊接线能量，以减小焊接应力，减少焊接过热区宽度，细化品粒，提高焊缝金属的抗裂性能，焊接参数见表2。
表2焊接参数2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接，不但要严格控制焊接规范参数，而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。
1)氩弧焊打底焊。
将管件处于水平转动位焊接，焊接时采用短弧，焊枪尽可能与工件表面垂直，有利于氩气对焊接熔池的保护。
焊枪和焊丝可稍作横向摆动，保证坡口两侧熔透。
同时，要控制好熔池温度防止产生焊穿和焊瘤缺陷。
在接头部位，要用手提砂轮打磨弧坑，将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除，然后继续引弧焊接。
2)焊条电弧焊填充焊。
应采用短弧焊接，且热输入量不宜过大。
若采用长弧焊接，不仅会出现电弧燃烧不稳定、熔深浅、熔化金属飞溅大及合金元素烧损加剧等问题，而且容易产生咬边、未焊透等缺陷，同时空气中的N2、O2等有害气体易进入熔池，在焊缝中形成气孔缺陷。
焊接时焊条可作小月牙形运条，在坡口两侧要停留0.5～1S,焊接层间必须彻底清理焊渣,发现有气孔等焊接缺陷时,用手提砂轮将焊接缺陷除掉收弧时必须将弧坑填满，以免产生弧坑裂纹。
各层间的接头应错开，不得有重叠。
3)焊条电弧焊盖面焊。
焊接电流比填充层稍小些，应选择正确的焊条角度，运条要均匀，防止在坡口边缘产生咬边缺陷。
焊缝余高要控制在1～3mm，避免焊接接头在使用中产生应力集中。
3焊后热处理12Cr1MoV钢的焊接接头，焊后需进行消除应力热处理，以消除或减少影响区出现的淬硬组织，增加塑性和韧性，有效地减少焊接残余应力，同时有利于扩散氢的逸出，从而减少冷裂纹倾向。
所以，焊接结束时，应立即采用保温材料将焊缝和近缝区覆盖保温,使接头缓慢冷却.随后,再将焊件整体加热至720-760℃，恒温1～2h后,随炉冷却至室温。
4焊接检验依照上述焊接工艺进行试件焊接，试件经外观检查、磁粉探伤和X射线探伤合格后，在试件上截取力学性能试样、金相检验试样进行检验。
检验结果见表3。
表3接头力学性能和金相组织5结论1）12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接必须控制好焊前预热、焊接规范参数、焊后热处理等环节。
2）12Cr1MoV珠光体耐热钢管采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺是可行的，焊接接头能满足设备的使用要求。
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坡口机加工后（焊接前）MT检查，无裂纹、无缺陷，焊前坡口及周围表面清理（油污、除锈等）至见金属光泽；坡口装配避免强制组对。
焊接前整体或局部预热，焊缝两边各150mm范围内保证预热温度250～300度；层间温度应在预热温度控制范围内。
GTAW（纯Ar气体保护）：建议采用TIG-R31（含V）焊丝，直径2.5mm，电流100～140A。
如果有一定壁厚，管径不是很小的话，建议采取GTAW+SMAW。
SMAW：焊条采用R337，规格可以按实际情况来定。
焊接完成后清理飞溅，加热至350～450℃，保温并缓冷的后热措施。
12Cr1MoV最好采用相应成分的耐热钢焊条，如R310、R312、R317、R316Fe，焊前预热250～350℃，焊后回火处理710～750℃。
焊补缺陷或焊后不能进行热处理时，也可采用奥氏体钢焊条，如A302、A307。
这时，由于焊缝与母材膨胀系数不同，同时在长期高温工作时还可发生碳的扩散迁移现象，而易于导致在融合区发生破坏。
所以，选用奥氏体焊条时要慎重。
12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺叶剑文谢美琼（广州市锅炉压力容器监察检验所广东510050）（广州市番禺区职业技术培训中心）12Cr1MoV是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造管壁温度小于580℃的锅炉过热管、联箱和主汽管道。
在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中，锅炉的蒸汽出口温度为450℃，最高工作压力为3.8MPa，按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管（φ159mm×10mm）作为过热器联箱管，以满足产品的使用要求。
1 焊接性分析12Cr1MoV珠光体耐热钢为低合金耐热钢，此类钢的Cr含量较高，在500-550℃时具有较高的热强性和持久强度。
12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
表112Cr1MoV珠光体耐热钢化学成分和力学性能注：表中数据为焊接试件母材复验结果由表1可见，12Cr1MoV钢的碳及合金元素含量较多，淬硬敏感性较大，易在焊缝及热影响区出现淬硬组织。
在接头刚性及应力较大时，易产生冷裂纹。
由于过热联箱是在较高温度下工作的受压元件，焊接时应采取必要的工艺措施，使焊接接头有足够的热强性能，保证过热联箱安全运行。
2焊接工艺2.1焊接方法在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。
因此，采用手工钨极氩弧焊（TIG）打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。
2.2坡口尺寸选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。
用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺寸，以确保打底焊缝彻底熔透。
图1坡口形式和尺寸2.3焊接材料选择手工钨极氩弧焊（TIG）选用:TIC-R31焊丝，焊丝直径为φ2.5mm。
手工电弧焊（SMAW）选用:R307（E5515-B2）焊条，直径为φ3.2mm、φ4mm。
2.4 焊接准备2.4.1 焊前准备1）焊前应把坡口两侧管子内外各20～30mm范围打磨干净，直至露出金属光泽，确保无油渍、铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。
2）氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。
电弧焊的焊条，在焊前须经350～400℃烘干1～2h，且在120℃保温筒存放，随用随取。
3）采用3～4块锲形块（材料与母材相同或接近）均为分布定位焊在坡口上，对接口必须平齐，错边量不得大于0.5mm，定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。
并且在预热的状态下进行定位焊。
2.4.2 焊前预热预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。
预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度，有利于避免产生淬硬组织，有助于焊接区的氢的逸出，防止产生焊接裂纹。
由于 12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高，所以选择预热温度为200～300℃，预热区域以焊缝为中心，两侧至少为100mm。
在整个焊接过程中，应保持层间温度不低于预热温度。
2.5焊接2.5.1焊接参数焊接12Cr1MoV钢时，应采用较小的焊接线能量，以减小焊接应力，减少焊接过热区宽度，细化品粒，提高焊缝金属的抗裂性能，焊接参数见表2。
表2焊接参数2.5.2焊接操作12Cr1MoV钢的焊接，不但要严格控制焊接规范参数，而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。
1)氩弧焊打底焊。
将管件处于水平转动位焊接，焊接时采用短弧，焊枪尽可能与工件表面垂直，有利于氩气对焊接熔池的保护。
焊枪和焊丝可稍作横向摆动，保证坡口两侧熔透。
同时，要控制好熔池温度防止产生焊穿和焊瘤缺陷。
在接头部位，要用手提砂轮打磨弧坑，将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除，然后继续引弧焊接。
2)焊条电弧焊填充焊。
应采用短弧焊接，且热输入量不宜过大。
若采用长弧焊接，不仅会出现电弧燃烧不稳定、熔深浅、熔化金属飞溅大及合金元素烧损加剧等问题，而且容易产生咬边、未焊透等缺陷，同时空气中的N2、O2等有害气体易进入熔池，在焊缝中形成气孔缺陷。
焊接时焊条可作小月牙形运条，在坡口两侧要停留0.5～1S,焊接层间必须彻底清理焊渣,发现有气孔等焊接缺陷时,用手提砂轮将焊接缺陷除掉收弧时必须将弧坑填满，以免产生弧坑裂纹。