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15CrMoG高壓合金管
2020-12-01
15CrMoG高壓合金管

15CrMo鋼系珠光體組織耐熱鋼,在高溫下具有較高的熱強(qiáng)性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氫腐蝕能力。由于鋼中含有較高含量的Cr、C和其它合金元素,鋼材的淬硬傾向較明顯,焊接性差。
焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)
試件焊后按JB4730-94《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行100%的超聲波探傷檢驗(yàn),焊縫Ⅰ級(jí)合格。按JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)。評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)方案 拉伸試驗(yàn) 彎曲試驗(yàn) 沖擊韌性試驗(yàn)aky(J/cm2)
抗拉強(qiáng)度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(HAZ)
方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6
方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7
從拉伸試驗(yàn)結(jié)果可知,兩種方案的拉伸試樣全部斷在母材,說(shuō)明焊縫的抗拉強(qiáng)度高于母材;彎曲試驗(yàn)全部合格,說(shuō)明焊縫的塑性較好。根據(jù)表5中的沖擊韌性試驗(yàn)結(jié)果可知,方案Ⅰ的沖擊韌性明顯高于方案Ⅱ,證明方案Ⅰ的焊后熱處理規(guī)范比較理想,高溫回火不僅達(dá)到了改善接頭組織和性能目的,而且使韌性與強(qiáng)度配合適當(dāng)。從室溫機(jī)械性能結(jié)果可知,所推薦的兩種焊接工藝方案均可用于現(xiàn)場(chǎng)施工。方案Ⅰ采用了與母材成分接近的焊條,焊縫性能同母材匹配,焊縫應(yīng)具有較高的熱強(qiáng)性,焊縫在高溫下長(zhǎng)期使用不易破壞。難點(diǎn)是焊后熱處理規(guī)范較為嚴(yán)格,回火溫度和保溫時(shí)間及加熱和冷卻速度控制不當(dāng)反而會(huì)引起焊縫性能下降。方案Ⅱ采用了奧氏體不銹鋼焊條施焊,雖然可以省去焊后熱處理,但由于焊縫與母材膨脹系數(shù)不同,長(zhǎng)期高溫工作時(shí)可發(fā)生碳的擴(kuò)散遷移現(xiàn)象,容易導(dǎo)致焊縫在熔合區(qū)發(fā)生破壞。因此,從使用可靠性考慮,現(xiàn)場(chǎng)采用方案Ⅰ施焊更為穩(wěn)妥
15CrMo鋼厚壁高壓管的焊接采用兩種焊接方案均為可行。為了保證焊縫性能同母材匹配且具有較高的熱強(qiáng)性,采用方案Ⅰ效果更佳,關(guān)鍵是要嚴(yán)格控制焊后熱處理工藝。
方案Ⅱ雖可省去焊后熱處理,但焊縫在高溫下發(fā)生碳的遷移擴(kuò)散而導(dǎo)致焊縫破壞的可能性不容忽視,因此,只有在焊后無(wú)法進(jìn)行熱處理時(shí)才慎重采用。
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