浅谈化工企业中耐热钢的焊接
2013-04-29张文博宫明月刘少佳
张文博 宫明月 刘少佳
摘要:在化工装置中锅炉是一个很重要的环节,大型锅炉在制造和安装过程中,耐热钢的应用范围比较广泛,还有一些难于焊接的耐热钢,在焊接生产过程中,易发生各种焊接缺陷,如焊接冷裂纹、焊接热影响区裂纹、焊接气孔、焊缝冲击韧度不稳定、时效脆化、焊接接头蠕变断裂强度弱化、高温运行早期失效等焊接缺陷和焊接质量问题。
关键词:锅炉设备;耐热钢;焊接
引言
在甲醇厂的设备中材质是耐热钢的占到很大数量,其中主要以锅炉的设备为主,特别是锅炉大量的管网管道等,在检修维护设备中经常涉及到这些耐热钢管道的焊接,有些任务的施工中很容易出现缺陷,经多方资料的参考和实际施工的经验,总结以下内容。
1 耐热钢的分类
耐热钢的钢材分类方法有很多种,其中按耐热钢组织分类的方法最为常用。按耐热钢材组织可以分为铁素体、珠光体、索氏体、贝氏体、马氏体耐热钢。在我们检维修中最常见到的就是珠光体耐热钢珠光体耐热钢其合金元素以铬和钼为主,但总量一般不大于5%。珠光体耐热钢组织除珠光体、铁素体以外,还有贝氏体组织。这类钢在500~600℃时有良好的高温强度和工艺性能,且价格较低,广泛用于制作工作温度在600℃以下的耐热部件。典型的有:12Cr1MoV,16Mo,12Cr2MoWVTiB,15CrMo,0Cr2Mo1。
2 锅炉主蒸汽管道的的焊接
208锅炉主蒸汽管道为12Cr1MoV的材质,管道壁厚33mm,属于典型珠光体耐热钢。
对于工艺要求:
2.1 焊材的选择
施工选取的焊材主要要求焊缝金属满足在室温下的强度外,还要满足工作温度下的强度和韧性的要求,因为12Cr1MoV有较高的淬硬倾向,所有在焊接过程中易出现冷裂纹,这就要求焊材选用上首先选取低氢性焊材,即H08CrMoVA型焊丝或R317型焊条。
2.2 预热温度的确定 12Cr1MoV有较高的淬硬倾向,所以必须要进行焊前预热处理,在焊接前选取合适的预热温度是非常重要的,不仅可以防止焊接冷裂纹,降低焊缝处的热影响区及焊缝的应力峰值和硬度,还可以有效提高焊缝的韧性。
预热温度一般根据焊件厚度、结构刚性、焊接方法及焊接环境等因素综合考虑,常用铬钼耐热钢预热温度的选择见表1