浅析铬钼耐热钢管道焊接裂纹的控制措施
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特种 设备及检验检测
《 电技术 》２ １ 机 ０ ０年第 ３期
浅析铬钼耐热钢管道焊接裂纹 的控 制措施
雷 婧
（ 福建省特种设备检验院 ，福建 福州 ３０ ０ ） ５ ０ ３ 摘 要 ：简要分析铬钼耐热钢焊接裂纹产生的主 要因素，并有针对性地从材料 管理 、焊工管理、控制氢的来源 、预
热、焊接工艺及过程控制 、后热 、焊后热 处理 、无损检 测等方面提 出了控制铬钼耐热钢裂纹产生 的几项措施，为确保铬 钼 耐热钢焊接质量提供了有力的保证 。
验收后 的储存保管及焊材 的发放使用。焊条的烘
干 、保温 、发放 、使用 、 回收等设 立专 人负 责 ，
并及 时做 好 烘 烤 实 测 温 度 和 焊 条 发 放 及 回收 记
录。
（） １ 焊件达到预热温度后及时进行焊接 ，在保
持预热 温度 的条件 下 ，每 条焊缝 一 次连 续焊 完 。 （） 底焊缝 ： 由于底 层焊 缝焊 肉薄 ，焊 后冷 ２打 却 过程 中产 生较 大 的收缩应 力 ，再加上 铬钼 耐热
的半 定量光 谱 分析 ，同时对 于大于 １ＭＰ ０ ａ的铬钼
钢 管 线 ，均 按 照要 求对 其外 表面 逐根 进行 磁粉 检
测。
２２ 氢 的作用 ． 焊 接 接头 的含氢 量越 高 ，则 裂纹 的敏 感性 越 大 。焊接 时在 高温 作用 下 ，将 有 大量 的氢溶 解 在
熔池 中 ，在随后 的冷 却和 凝 固过程 中， 由于溶解
中含氢 的原 因。 ２ ３ 焊接接 头 的应 力状 态 ．
某大 型石化 项 目在炼 油 、化工 、公 用工程 等装 置
高温 管道上 均 使用 了大量 的铬钼 耐 热钢材 料 。 由 于铬 钼耐热钢 淬 硬倾 向大 ， 于裂 纹敏感 性材 料 ， 属 焊后 容易产 生延 迟裂纹 ，而 且 由于铬 钼钢 均是 用 在高温 部位 ，所 以铬钼 钢 的焊接 质量 的控 制就 显
关 键 词 ：铬 钼 耐 热钢 ；焊 接 裂 纹 ；质 量 控 制 措 施
‘
中图分类号 ：Ｔ ４ ７ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —４ ０ （０ Ｏ０ ～０ ９ ３ Ｇ ５． ６ ６２ ８ ｌ２ １）４ ９ —０
由于 以 Ｃ － ｒ Ｍｏ为基 的低 、中合金耐 热钢 具有 很 好 的抗 氧 化 性 和 热 强 性 ，工 作 温 度 可 高 达 近 ６ ０ ， 具有 良好 的抗 硫和 氢腐 蚀 的能力 ，因此 ０℃ 还
一
定 浓度 时 ，就会 破 坏金 属 中原子 的结 合键 ，使
金属 内出现一些微观裂纹，在应力持续作用下， 氢不 断聚 集 ，微观 裂纹 不 断扩 展 ，直至 发展 为宏
观裂 纹 ，最后 断裂 。焊 接材 料 中的 水分 、焊件 坡 口处 的铁 锈 、油污 ， 以及 环 境湿 度 等等都 是焊 缝
３ １ 做好材 料 管理 ，确保 进场 原材 料质 量 ． （） 格 进 行 质 量 证 明 文件 的 审 查 及 外 观 质 １严 量检 查 ； （） ２材料 复验 ：在 外观 质量检 验合 格后 ，施工
焊 接 工艺和 冷却 条件 等 ，焊接 时 ，钢 的淬硬 倾 向
越 大 ，越易 产生 裂纹 。低合 金 铬钼钢 中的主 要合
。
焊材 的选择 根据 被焊 钢材 的化 学成 分 、力 学
性 能 、施 焊 条件和 使 用条 件综 合考 虑 ，在焊 材 管
《 电技术 》２ １ 机 ０ ０年第 ３期
特种 设备及检验检测
理方 面 ，严格 要求 承包 商做好 入库 前检 查验 收 、
３ ７ 焊 接工 艺及 过程控 制 ．
得 尤 为重要 。
由于焊 接 时不均 匀加 热 及冷 却过 程 中产 生的 热 应力 和结 构 自身拘 束条 件所 造成 的应 力 ，会 引 起 氢 的聚集 ，诱 发延迟 裂纹 。
百度文库
１ 铬钼耐热钢焊接接头性能的基本要求
铬 钼耐 热钢接 头 性 能的基 本要 求取 决 于管道 的运行 条件 ， 制造 工艺 过程和 焊接 结构 的 复杂性 。 为保证 耐热钢 焊接 结 构在 高温 、 高压 和 各种 复杂
３ 铬钼耐热钢焊接裂纹的防治及控制措施
综上 所述 ， 由产 生裂 纹 的三大 因素 可 知 ，原
材料 （ 括管 材 、焊 材等 ） 包 、氢 的有 害 作用 、预热 、 焊接 工 艺 、后 热 、焊后 热 处理 等是 铬钼 钢焊 接裂
纹产 生 的具体 影 响 因素 。因此 为 了防止 焊接 裂纹 的产 生 ，确保 铬钼 耐热 钢焊 接接 头 性能满 足 工艺 及 设 计要求 ，在该 项 目中有 针对 性地 采取 了以下
钢 的材 料特性 ，使 底层 焊缝 容 易产 生裂 纹 ；因此 其 打底 焊缝均 采用 氩弧 焊工 艺 ，以确保底 层焊 缝
措施：
介 质下 长期 安全地 运 行 ，焊 接 接头 性能 必须 具有 与 母材 相 当的等 强性和 等 塑性 、抗氢 性和 抗氧 化
性 、组织稳 定性 、抗 脆 断性 以及 物理 均 一性 。
２ 铬钼钢焊接裂纹产生 的主要 因素
２ １ 铬钼 钢的淬 硬倾 向 ． 钢 的淬 硬倾 向主 要取 决于 化 学成分 、壁厚 、
金 元素 铬和 钼都 能显 著地 提高 钢 的淬 硬 性 。对 于
中合金铬 钼钢 也普 遍 具有较 高 的淬硬 性 ，当碳 当 量 高于 ０１％时 ，其 在等 温热 处理状 态 下 的组织 ． ０ 均 为马 氏体 。
承包 商严 格 按照 国家及 行 业有 关施 工规 范 、标准 的要 求对铬 钼 钢材料 的铬 、 钼合 金含量 进行 １ ０ ０ ％
３ ２ 选用优 质 的低氢 焊接 材料 ，做 好焊材 管理 ． 就 铬钼 耐热 钢而 言 ，选 用优 质 的低氢 焊接 材 料 是获 得优 质接 头和 防止 焊接 裂 纹 的有 效 措施 之
一
度 的急剧 降低 ，氢极 力逸 出 ，但 因冷却 很快 ，使 氢来不 及逸 出而 保 留在焊缝 金 属 中。 当氢聚集 到
《 电技术 》２ １ 机 ０ ０年第 ３期
浅析铬钼耐热钢管道焊接裂纹 的控 制措施
雷 婧
（ 福建省特种设备检验院 ，福建 福州 ３０ ０ ） ５ ０ ３ 摘 要 ：简要分析铬钼耐热钢焊接裂纹产生的主 要因素，并有针对性地从材料 管理 、焊工管理、控制氢的来源 、预
热、焊接工艺及过程控制 、后热 、焊后热 处理 、无损检 测等方面提 出了控制铬钼耐热钢裂纹产生 的几项措施，为确保铬 钼 耐热钢焊接质量提供了有力的保证 。
验收后 的储存保管及焊材 的发放使用。焊条的烘
干 、保温 、发放 、使用 、 回收等设 立专 人负 责 ，
并及 时做 好 烘 烤 实 测 温 度 和 焊 条 发 放 及 回收 记
录。
（） １ 焊件达到预热温度后及时进行焊接 ，在保
持预热 温度 的条件 下 ，每 条焊缝 一 次连 续焊 完 。 （） 底焊缝 ： 由于底 层焊 缝焊 肉薄 ，焊 后冷 ２打 却 过程 中产 生较 大 的收缩应 力 ，再加上 铬钼 耐热
的半 定量光 谱 分析 ，同时对 于大于 １ＭＰ ０ ａ的铬钼
钢 管 线 ，均 按 照要 求对 其外 表面 逐根 进行 磁粉 检
测。
２２ 氢 的作用 ． 焊 接 接头 的含氢 量越 高 ，则 裂纹 的敏 感性 越 大 。焊接 时在 高温 作用 下 ，将 有 大量 的氢溶 解 在
熔池 中 ，在随后 的冷 却和 凝 固过程 中， 由于溶解
中含氢 的原 因。 ２ ３ 焊接接 头 的应 力状 态 ．
某大 型石化 项 目在炼 油 、化工 、公 用工程 等装 置
高温 管道上 均 使用 了大量 的铬钼 耐 热钢材 料 。 由 于铬 钼耐热钢 淬 硬倾 向大 ， 于裂 纹敏感 性材 料 ， 属 焊后 容易产 生延 迟裂纹 ，而 且 由于铬 钼钢 均是 用 在高温 部位 ，所 以铬钼 钢 的焊接 质量 的控 制就 显
关 键 词 ：铬 钼 耐 热钢 ；焊 接 裂 纹 ；质 量 控 制 措 施
‘
中图分类号 ：Ｔ ４ ７ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ —４ ０ （０ Ｏ０ ～０ ９ ３ Ｇ ５． ６ ６２ ８ ｌ２ １）４ ９ —０
由于 以 Ｃ － ｒ Ｍｏ为基 的低 、中合金耐 热钢 具有 很 好 的抗 氧 化 性 和 热 强 性 ，工 作 温 度 可 高 达 近 ６ ０ ， 具有 良好 的抗 硫和 氢腐 蚀 的能力 ，因此 ０℃ 还
一
定 浓度 时 ，就会 破 坏金 属 中原子 的结 合键 ，使
金属 内出现一些微观裂纹，在应力持续作用下， 氢不 断聚 集 ，微观 裂纹 不 断扩 展 ，直至 发展 为宏
观裂 纹 ，最后 断裂 。焊 接材 料 中的 水分 、焊件 坡 口处 的铁 锈 、油污 ， 以及 环 境湿 度 等等都 是焊 缝
３ １ 做好材 料 管理 ，确保 进场 原材 料质 量 ． （） 格 进 行 质 量 证 明 文件 的 审 查 及 外 观 质 １严 量检 查 ； （） ２材料 复验 ：在 外观 质量检 验合 格后 ，施工
焊 接 工艺和 冷却 条件 等 ，焊接 时 ，钢 的淬硬 倾 向
越 大 ，越易 产生 裂纹 。低合 金 铬钼钢 中的主 要合
。
焊材 的选择 根据 被焊 钢材 的化 学成 分 、力 学
性 能 、施 焊 条件和 使 用条 件综 合考 虑 ，在焊 材 管
《 电技术 》２ １ 机 ０ ０年第 ３期
特种 设备及检验检测
理方 面 ，严格 要求 承包 商做好 入库 前检 查验 收 、
３ ７ 焊 接工 艺及 过程控 制 ．
得 尤 为重要 。
由于焊 接 时不均 匀加 热 及冷 却过 程 中产 生的 热 应力 和结 构 自身拘 束条 件所 造成 的应 力 ，会 引 起 氢 的聚集 ，诱 发延迟 裂纹 。
百度文库
１ 铬钼耐热钢焊接接头性能的基本要求
铬 钼耐 热钢接 头 性 能的基 本要 求取 决 于管道 的运行 条件 ， 制造 工艺 过程和 焊接 结构 的 复杂性 。 为保证 耐热钢 焊接 结 构在 高温 、 高压 和 各种 复杂
３ 铬钼耐热钢焊接裂纹的防治及控制措施
综上 所述 ， 由产 生裂 纹 的三大 因素 可 知 ，原
材料 （ 括管 材 、焊 材等 ） 包 、氢 的有 害 作用 、预热 、 焊接 工 艺 、后 热 、焊后 热 处理 等是 铬钼 钢焊 接裂
纹产 生 的具体 影 响 因素 。因此 为 了防止 焊接 裂纹 的产 生 ，确保 铬钼 耐热 钢焊 接接 头 性能满 足 工艺 及 设 计要求 ，在该 项 目中有 针对 性地 采取 了以下
钢 的材 料特性 ，使 底层 焊缝 容 易产 生裂 纹 ；因此 其 打底 焊缝均 采用 氩弧 焊工 艺 ，以确保底 层焊 缝
措施：
介 质下 长期 安全地 运 行 ，焊 接 接头 性能 必须 具有 与 母材 相 当的等 强性和 等 塑性 、抗氢 性和 抗氧 化
性 、组织稳 定性 、抗 脆 断性 以及 物理 均 一性 。
２ 铬钼钢焊接裂纹产生 的主要 因素
２ １ 铬钼 钢的淬 硬倾 向 ． 钢 的淬 硬倾 向主 要取 决于 化 学成分 、壁厚 、
金 元素 铬和 钼都 能显 著地 提高 钢 的淬 硬 性 。对 于
中合金铬 钼钢 也普 遍 具有较 高 的淬硬 性 ，当碳 当 量 高于 ０１％时 ，其 在等 温热 处理状 态 下 的组织 ． ０ 均 为马 氏体 。
承包 商严 格 按照 国家及 行 业有 关施 工规 范 、标准 的要 求对铬 钼 钢材料 的铬 、 钼合 金含量 进行 １ ０ ０ ％
３ ２ 选用优 质 的低氢 焊接 材料 ，做 好焊材 管理 ． 就 铬钼 耐热 钢而 言 ，选 用优 质 的低氢 焊接 材 料 是获 得优 质接 头和 防止 焊接 裂 纹 的有 效 措施 之
一
度 的急剧 降低 ，氢极 力逸 出 ，但 因冷却 很快 ，使 氢来不 及逸 出而 保 留在焊缝 金 属 中。 当氢聚集 到