PDF《5CrMo低合金耐热钢焊接裂纹缺陷修补工艺》

技术广场科――黑龙江――技信恩

1 5 C r Mo 低合金耐热钢焊接裂纹缺陷修补工艺 张 良华 张岭海(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 , 黑龙江 哈 尔滨

1 5

0 0

0 0 ) 摘要: 对15CMo低合金 耐热铜 焊接 , 应依据化学成分及它的碳 当量综合 分析

1 5 C r Mo钢的可焊性及裂纹敏感性.

采用 R3

0 7焊条进行 焊接 c 关键 词: 耐热钢 : 碳 当量;

焊接 裂纹 前言我公 司生产的阀体材质 为15CrMo ,介质 为过热蒸汽 .按要求 : 手丁 电弧焊选用 R3

0 7焊条,焊前预热

1 5

0 ~

2 0

0 %,焊后需经 过680%~~72O℃回火 .焊后射线探伤发现存在裂纹缺陷 , 特制定返修焊接工艺. 1原 因分析

1 5 C r Mo 低 合金耐热钢 ,含有 C r 、 Mo的珠 光体耐热钢具有明显的淬 硬倾 向,焊接时在焊 缝和热影响 区极易 出现 硬脆的马 氏体组 织,产生很大 的内应力 ,导致焊接接头热影响区产生 裂纹 . 如果焊接线能量过大 , 热影响 区品粒明 硅 粗化 , 在焊接残余 应力 的作用下 , 焊缝热影响区 的粗 晶区还易出现再热裂纹 . 再者 , 在焊后热处 理过程 中也会有产 生再热裂纹的可能. 另外 , 还可以依据碳 当量公式间接判断

1 5 C r Mo的焊接 性. Ce q = C+ Mn ,

6 + S i ,

2 4+ Ni ,

4 O+ Cr ,

5 +Mo / 4+ V,

1 4 ( 1) 当Ceq0.52%时 , 钢材 的淬硬倾强 , 属于较难焊接 的材料 . 将15CrMo钢 的化学 成分 ( 表I)代入(

1 ) 得:0.52% C e q= O.

1 5+ O .

5 1 / 6+ O.

23 /

2 4+1 .

1 , 5+ O

5 4 / 4=

0 .

5 9 %

0 .

5 9 %> 0.

5 2 % 可见 , l

5 C r Mo 钢有很 大的淬硬性 , 如 果没 有特殊的控制措施 , 很难避免焊接裂纹 的出现 , 同时返修焊接时拘束度较大 ,容易出现 比较 大 的拘束应力.因此 , 在焊接

1 5 C r Mo钢的时候应 该采取 适 当的工艺措施 和选 择 合适 的 焊接材 料,才能避免焊接裂纹的出现.

2 确定焊接修补工艺

2 . 1焊接材料的选用 通过分析

1 5 C r Mo 的焊接性可知 ,在焊接

1 5 C r M o 钢的时候选 择合适的焊 接材料至关 重要. 由于补焊后不能再进行 焊后热处理 , 加之补 焊时焊接拘束度大, 因此选用奥氏体焊条焊接 , 奥 氏体焊条 焊接珠 光体耐 热钢 属于异 种钢焊 接 .如果选用 l

8 ― 8型焊条可 以防止 裂纹的产 生,但是焊缝 区易产生脆硬的马氏体组织 ;

如果 选用

2 5 ~

2 o型焊条 , 焊缝易形成奥氏体组织 , 并 且容易出现热裂纹 . 为避免上述问题 的出现 , 最 后选用 了A302焊条进行 焊接 , A

3 0 2焊 条的化 学成分见表

2 .

2 - 2技术措施 焊前经

1 5

0 ~

2 0

0 ~ C ( 夏季 ) 预热 , 预热范 嗣(宽度 ) 大于 壁厚 的4倍(16x4=64)且不 大于150ram,做好实际温度测量记录 . 由于该类钢 的 淬硬倾向大,且异种钢焊接时接头各 区域金属 热膨张系数 不同,如果焊接时冷却速度较大则 容易形成马氏体组织 , 导致裂纹的产生 一冈此 , 焊 前预热很重要 . 焊接过程中每一 道焊缝不要焊太 长,以避 免彼焊段在短 时间 内重复加热 . 连续焊 并适当锤 击消 除应袁115CrMo的化学成分% 一11― 维普资讯 http://www.cqvip.com