1Cr5Mo耐热钢的焊接工艺试验及施工Word文件下载.docx
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性和工艺评定试验,确定了最佳的焊接工艺,并编制了焊接麓工工艺规程.在现场焊接
1Cr5Mo钢质炉管的焊口1326遭,焊接一次合格率达98以上,使常减压装置中的原油加热
炉投产一次成功,经半年多的生产运行证明,1Cr5Mo钢加热炉管的焊接质量完全达到
GB3323—87标准中的规定要求.
1.焊接材料的选择
要想达到同质匹配的目的,耐热钢焊接材料的选择则显得非常重要,要使所选择的焊接
材料既要有良好的高温机械性能,还要保证常温塑性,为此先对母材的化学成份,机械性能
及金相组织进行了复验（见表1）.
表1lCrSMo钢管的化学成份殛力学性能复验结果
规格
化学成份（Wt）力学性能
锕号d
（ram）CMnSiCfMoSP
（N/mm）（N/mm2（）
50633529.9出89×
60
.Il0.440.365,140510—00200-002l
51436029.6
lCrSMo
46431432.4
127×
800880.390.315.33O54000380.0l6
46629432.0
由表1可见,1Cr5Mo钢的化学成份及力学性能符合GB9948—88规定标准,其金相组织为
铁索体加球状珠光体.
根据母材的复验结果,决定采用氲弧焊打底,手工焊盖面的焊接方法,焊接材料选用
70油田地面工程（OSE）第l3卷第5娜（t994.to）
HCr5Mo焊丝和R507焊条,并依据GB5117—85,GB983—85和GB3965—83标准进行了
HCr5Mo焊丝化验及R507焊条熔敷金属化学成份,力学性能及扩散氢含量的复验和测定（见
表2,表3）.
衰2焊墼的化学成份和焊条熔敷盒晨的化学成份及机械性能
规格锕号
（rnm）CMⅡSLCrMoSPd
（N/rⅡm）（N/rⅡm）（）
508朝520.9
1Cr5M0由89×
80.110.440.365.14O.Sl0002000021
1Cr5M0127×
80.088O390.315.朝0.540.0038
48629432.0
表3R507焊条熔囊盎属扩散氢含量
焊条规格烘干条件焊接电流焊接电压焙敷长度扩散氧含量&
lt;
mL/lO.g）
类型（ram）（℃×
h）（A）（V）（rⅡm）试样1试样2试样3试样4平均值
R5073.2400×
21202415O1.452.4513615617l
由表2和表3可见,R507焊条熔敷金属扩散氢
含量符合GB5117—85标准的规定,其扩散氢含量较
低,可以确定,所选用的HCr5Mo焊丝和R507焊条
是符合1Cr5Mo钢管的焊接要求的.
2.焊接性试验
焊接性试验的目的是确定焊接接头的裂纹倾向
和选择最佳的预热温度及衡量其工艺的适应性.参
照GB4675—84标准采用斜Y坡口裂纹试验法,试验
用127×
8ram的1Cr5Mo钢管,每对管子焊两道
试验焊缝.为了接近于实际施工条件,各选择了三
组试验焊接参数,从中选出较优的试验焊接参数见
表4,焊缝检查结果见表5,试验焊道分布见图1
试瞳t
●/蕾坑
.,,,.
衰4试验焊接参数
围l焊道分布示意围
焊接方法材料及规格孤热温度（℃）电流（A）电压（V）焊速&
ram/rain）
手工焊R507由3.2mm25080～852O～2470
手工焊R507由3.2mm30080～8520～24
手工焊R5073.2ram35080～8520～24
从表5可看出,在一定的焊接参数下,采用三种预热温度均无裂纹生成,考虑到现场施
工条件与实验室条件的差异,最后选定预热温度为300"
C.
油田地面工程（OSE）第l3卷第5期（1994.10）71
表5焊缝检查结果
表面裂纹率根部裂纹率
焊接工艺条件
试样1试样2试样3试样4试样1试样2试样3试样4
手工扞（预热250℃）O.10
手工扞【预热300℃）Oo10
手工掉（预热350℃）O0l0
3.焊接工艺评定
评定依据JB4708—92标准,并参照美国AWS标准中的有关规定进行.采用HCrSMo焊丝
进行氩弧焊打底（管子内部充氲气炸保护）,采用RS07焊条进行后续焊道的焊接,焊后立即
包以保温材料缓冷,24h后进行100x射线探伤,然后进行750E×
2h热处理.各接头的焊
接工艺参数见表6,焊道分布见图2,力学性能试验结果见表7.
表61CrSMo辋焊接接头水平口全位置焊接参数
规培焊接材料电流电压焊速线能量j耍热及层热处理焊道号钢种焊接方法
（ram）（mrn（A）（V）（m~/ram）&
kl/tara）（C）（℃×
h）
Cr5M0HCr5M0
1089×
611G90～9510～12381.4～18300
一
Cr5Mo（20）
Cr5M0R507
2也89×
6手工焊70～802O～24681.2～2.7300
+CrSMo（3.2）
Cr5M0HCr5MO
750
1中127×
8T1G80～901O～12401.2～1.43O0×
2
_LCrSMo（2.0）
瑗砖
20127×
8手工焊8O～9020～25601.6～2.3300
_LCr5Mo（由3.2）
Cr5MeR507
0127×
8手工焊75～852O～25501.5～2.2300
+Cr5Mo（3.2）
由表7可见,各接头的力学性能
均达到GB150—89标准中有关焊接力
学性能检验的要求.
由不同热处理状态下过热医及焊
缝医的金相组织（图略）可以看出,热
晒m89×
6mm蕾127）&
8am~蕾
稠21CrSMo警接头焊道分布示意田
处理前后金相组织的差别较大,热处理前为马氏体组织.热处理后为回火马氏体组织,这与
接头部分的硬度分布是吻合的（见图3）.从图3中可看出,热处理后,明显改善了接头部分
的硬度分布,使之趋于平缓,渡谱分析结果表明,热处理后接头部分的Cr,Mo元素分布均匀,
接头组织有弥散的碳化物析出.
4.焊接施工工艺规程
（1）焊接电流.采用ZX5—400可控硅直流电源,TIG焊为直流正接,手工焊为直流反接
71油田地面工程（OsE）第13巷第5M（1994.10）
（2）焊条烘焙严格控制焊条的湿度和含氢量,焊前对R507焊条进行400℃×
2h烘干
然后放入150'
C恒温筒内,随用随取.
表71Cr5Mo钢力学性能试验结果
拉伸弯曲失冲击
试样宽厚面积断裂试样号及试样试样号试验温度冲击功（
【nm）
号（ram）（ram）（【nm2）（N/um~z.都位规格（mm）娄型（C）（J）
辛温42
（6×
10）
面弯完好2章温47
120.05.4108518母橱焊缝;
室温4314
面弯完好520l3
2014出8g×
6
军温i11
背弯完好292
220.05?
0100^1O母材略台线:
室温10794
背弯完好594
l0）126
1【I1室温30
面弯完好II2辛温2S
（8×
l6）}焊缝f;
辛温39120.077154468母橱
12
——
2o
16）
面弯完好【5一2O
由127×
日II620
II1室温
（8X16）
背弯完好I2堡温
22,3.078156474母材台线}43军温一2O
背弯完好5一20
16）6l一2O
丑（硬度）
.
●厂,,,
?
/,
--'
/
厂4
,,\
,
———一
距焊麓中心距离s（mm）焊麓中心距焊毽中心距离s（mm）
圈3ICr~Mo与2O钢异质接头各医硬度分布
a—J507扞缝（焊态）b—R5O7扞箍（750℃×
2h炉狰）c—J5O7扞箍（750℃×
2h缓玲）
（3）定位焊.焊前严格清理坡口两侧锈污,火焰切割的坡口应磨掉2ram的淬硬层.定位
焊采用TIG焊,位置为4点对称,工艺参数与正式焊缝相同.
（4）施焊:
①预热温度3.0℃,层间温度300"
C;
@采用多层,多道排焊法.焊接途中不
油田地面工程（OSE）第13春第5期（1994.i0）73
●
^,～
能停留;
③彻底清除层间焊渣;
④严格按表5所给出的焊接工艺参数进行施焊.
（5）检验:
对焊缝进行外观检查;
对焊…,
缝进行100x射线照像检查.
（6）返修:
有超标缺陷时采用机械方法
进行消除;
应设专门焊工进行返修,每道焊
口的返修次数不得超过两次;
返修工艺参数
与施焊工艺参数相同.
（7）热处理.焊I:
J的热处理曲线见图4.图4焊口热处理曲线
（收稿日期'
19940405编辑琦汞）
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新疆——未来大型天然气化工基地
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乙烯及其后续装置45.
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油天然气总公司的下游加工和多种经营,为勘探开发提供更多的资金作出巨大贡献.
摘自1994年石油规划设计第5卷第2期
74油田地面工程（OSE）第l3卷第5朋（1994.10）
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