2.1 焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性及現(xiàn)場(chǎng)高壓管道的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

方案Ⅰ：焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。

表1 焊接材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能

型號(hào) C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,%

ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25

E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19

E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 25

2.2 焊前準(zhǔn)備

試件采用15CrMo鋼管,規(guī)格為φ325×25，坡口型式及尺寸見圖1。

焊前用角向磨光機(jī)將坡口內(nèi)外及坡口邊緣50mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤，然后用丙酮清洗干凈。

試件為水平固定位置，對(duì)口間隙為4mm，采用手工鎢極氬弧焊沿園周均勻點(diǎn)焊六處，每處點(diǎn)固長(zhǎng)度應(yīng)不小于20mm。焊條按表2的規(guī)范進(jìn)行烘烤。

表2 焊條烘烤規(guī)范

焊條型號(hào) 烘烤溫度 保溫時(shí)間

E8018-B2 300 ℃ 2h

E309Mo-16 150 ℃ 1.5h

2.3 焊接工藝參數(shù)

按方案Ⅰ焊前需進(jìn)行預(yù)熱，根據(jù)Tto-Bessyo等人提出的計(jì)算預(yù)熱溫度公式：

To=350√[C]-0.25（℃） 式中，To——預(yù)熱溫度，℃。

[C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x

[C]x=C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中，

[C]x——成分碳當(dāng)量；

[C]p——尺寸碳當(dāng)量； S——試件厚度（本文中S=25mm）;

[C]x=C （Mn Cr）/9 7/90Mo=0.361

[C]p=0.045 則To=138℃

因此預(yù)熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔焰對(duì)試件進(jìn)行加溫，先用測(cè)溫筆粗略判斷試件表面的的溫度（以筆跡顏色變化快慢進(jìn)行估計(jì)），最后用半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)測(cè)定，測(cè)量點(diǎn)至少應(yīng)選擇三點(diǎn)，以保證試件整體均達(dá)到所要求的預(yù)熱溫度。

焊接時(shí)，第一層采用手工鎢極氬弧焊打底，為避免仰焊處焊縫背面產(chǎn)生凹陷，送絲時(shí)采用內(nèi)填絲法，即焊絲通過對(duì)口間隙從管內(nèi)送入。其余各層采用焊條電弧焊，共焊6層，每個(gè)焊層一條焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)見表3、4。按方案Ⅰ焊

表3 方案Ⅰ的焊接工藝參數(shù)

焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預(yù)熱及層間溫度 熱處理規(guī)范

打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12

填充層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。×75min

蓋面層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25

表4 方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)

焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預(yù)熱及層間溫度 熱處理規(guī)范

打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12

填充層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /

蓋面層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24

接時(shí)，層間溫度應(yīng)不低于150℃，為防止中斷焊接而引起試件的降溫，施焊時(shí)應(yīng)由二名焊工交替操作，焊后應(yīng)立即采取保溫緩冷措施。

2.4 焊后熱處理

采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時(shí)15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動(dòng)控溫儀。

15CrMoG高壓無縫管造價(jià)信息

市場(chǎng)價(jià) 信息價(jià) 詢價(jià)
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 市場(chǎng)價(jià)
（除稅）		 工程建議價(jià)
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)日期
高壓無縫管 180*8 20G 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 13% 聊城市天碩鋼管有限公司鄂州分公司
高壓無縫管 377*10 20G 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 13% 聊城市天碩鋼管有限公司鄂州分公司
高壓無縫管 325*10 20G 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 13% 聊城市天碩鋼管有限公司鄂州分公司
高壓無縫管 660*12 20G 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 13% 聊城市天碩鋼管有限公司鄂州分公司
高壓無縫管 108*4.5 20G 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 13% 聊城市天碩鋼管有限公司鄂州分公司
無縫鋼管 Ф25×3 20#(GB/T8163-2018) 冷拔 查看價(jià)格 查看價(jià)格

永安昊宇

 t 13% 長(zhǎng)沙市浩泰鋼鐵貿(mào)易有限公司
無縫鋼管 Ф32×3 20#(GB/T8163-2018) 冷拔 查看價(jià)格 查看價(jià)格

山東金寶誠(chéng)

 t 13% 長(zhǎng)沙市浩泰鋼鐵貿(mào)易有限公司
無縫鋼管 Ф42×3.5 20#(GB/T8163-2018) 熱軋 查看價(jià)格 查看價(jià)格

山東九陽

 t 13% 長(zhǎng)沙市浩泰鋼鐵貿(mào)易有限公司
材料名稱 規(guī)格/型號(hào) 除稅
信息價(jià)		 含稅
信息價(jià)		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時(shí)間
無縫管 Ф108×4.5 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年4月信息價(jià)
無縫管 Ф219×6 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年4月信息價(jià)
無縫管 Ф273×8 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年3月信息價(jià)
無縫管 Ф426×11 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年3月信息價(jià)
無縫管 Ф108×4.5 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年2月信息價(jià)
無縫管 Ф273×8 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年2月信息價(jià)
無縫管 Ф426×11 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年2月信息價(jià)
無縫管 Ф273×8 查看價(jià)格 查看價(jià)格

t 佛山市順德區(qū)2005年4月信息價(jià)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報(bào)價(jià)數(shù) 最新報(bào)價(jià)
（元）		 供應(yīng)商 報(bào)價(jià)地區(qū) 最新報(bào)價(jià)時(shí)間
15CrMoG Ф51×6× 6000|4個(gè) 1 查看價(jià)格 聊城泰祥鋼管有限公司 全國(guó)   2018-06-05
15CrMoG管 Ф133×10|50m 1 查看價(jià)格 上海華虎投資集團(tuán)有限公司 全國(guó)   2019-01-24
15CrMoG管 Ф89×4.5|300m 1 查看價(jià)格 上海華虎投資集團(tuán)有限公司 全國(guó)   2019-01-24
15CrMoG三通 Ф89×Ф89×Ф133|2個(gè) 1 查看價(jià)格 上海華虎投資集團(tuán)有限公司 全國(guó)   2019-01-28
無縫管 品名 無縫管 規(guī)格 70×12材質(zhì) 20# 斷面形狀 圓形 類型 結(jié)構(gòu)管 流體管 高壓管 精密無縫管 液壓油管壁厚 60(mm) 外徑 630(mm)公稱通徑 大口徑無縫管 小口徑無縫管 薄壁無縫管 厚壁無縫鋼管 精密無縫鋼管|6417t 4 查看價(jià)格 北京興博益科貿(mào)有限公司 北京  北京市 2015-09-07
15CrMoG合金鋼板 15CrMoG合金鋼板|5t 2 查看價(jià)格 山東成功鋼材有限公司 廣西  欽州市 2020-06-11
無縫管 斷面形狀: 圓形 材質(zhì): 45# 類型: 高壓鍋爐管 壁厚: 10(mm) 外徑: 133(mm) 品名: 無縫管|2023t 4 查看價(jià)格 大連匯佳鋼管有限公司 遼寧  大連市 2015-03-31
無縫管 規(guī)格 159×6材質(zhì) 20# 斷面形狀 圓形 類型 輸送流體管公稱通徑 小口徑無縫管大口徑無縫管 厚壁無縫管|567kg 4 查看價(jià)格 北京興博益科貿(mào)有限公司 北京  北京市 2015-05-14

試件焊后按JB4730-94《壓力容器無損檢測(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，說明焊縫的抗拉強(qiáng)度高于母材;彎曲試驗(yàn)全部合格，說明焊縫的塑性較好。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。

焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

方案Ⅰ：焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。

焊后熱處理

采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時(shí)15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動(dòng)控溫儀。

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

15CrMoG高壓無縫管焊接工藝常見問題

  • 天津15crmog高壓無縫管哪家質(zhì)量好？

    天津市雪琰管業(yè)有限公司質(zhì)量好，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。 地址：天津市濱海新區(qū)裕園路136號(hào)

  • 15crmog無縫管市場(chǎng)價(jià)錢貴不貴

    你要什么規(guī)格的你可以打電話問問天津華力創(chuàng)通鋼鐵貿(mào)易有限公司，這家公司庫存1萬多噸15crmo合金管，價(jià)格不貴，質(zhì)量好

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    一噸是3500元。Q345B無縫鋼管是一種鋼材的材質(zhì)，按等級(jí)可分為Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。它們所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同。Q345A級(jí)，是不做沖擊;Q345...

2.1焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性及現(xiàn)場(chǎng)高壓管道的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

方案Ⅰ:焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。

表1 焊接材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能

型號(hào) C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,%

ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25

E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19

E309Mo-16≤0.12 0.5~2.5 0.9 22.0~25.0 12.0~14.0 2.0~3.0≤0.025≤0.035 550 25

2.2焊前準(zhǔn)備

試件采用15CrMo鋼管,規(guī)格為φ325×25，坡口型式及尺寸見圖1。

焊前用角向磨光機(jī)將坡口內(nèi)外及坡口邊緣50mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤，然后用丙酮清洗干凈。

試件為水平固定位置，對(duì)口間隙為4mm，采用手工鎢極氬弧焊沿園周均勻點(diǎn)焊六處，每處點(diǎn)固長(zhǎng)度應(yīng)不小于20mm。焊條按表2的規(guī)范進(jìn)行烘烤。

表2 焊條烘烤規(guī)范

焊條型號(hào) 烘烤溫度 保溫時(shí)間

E8018-B2 300 ℃ 2h

E309Mo-16 150 ℃ 1.5h

2.3焊接工藝參數(shù)

按方案Ⅰ焊前需進(jìn)行預(yù)熱，根據(jù)Tto-Bessyo等人提出的計(jì)算預(yù)熱溫度公式:

To=350√[C]-0.25(℃) 式中，To--預(yù)熱溫度，℃。

[C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x

[C]x=C (Mn Cr)/9 Ni/18 7Mo/90 式中，

[C]x--成分碳當(dāng)量;

[C]p--尺寸碳當(dāng)量; S--試件厚度(本文中S=25mm);

[C]x=C (Mn Cr)/9 7/90Mo=0.361

[C]p=0.045 則To=138℃

因此預(yù)熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔焰對(duì)試件進(jìn)行加溫，先用測(cè)溫筆粗略判斷試件表面的的溫度(以筆跡顏色變化快慢進(jìn)行估計(jì))，最后用半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)測(cè)定，測(cè)量點(diǎn)至少應(yīng)選擇三點(diǎn)，以保證試件整體均達(dá)到所要求的預(yù)熱溫度。

焊接時(shí)，第一層采用手工鎢極氬弧焊打底，為避免仰焊處焊縫背面產(chǎn)生凹陷，送絲時(shí)采用內(nèi)填絲法，即焊絲通過對(duì)口間隙從管內(nèi)送入。其余各層采用焊條電弧焊，共焊6層，每個(gè)焊層一條焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)見表3、4。按方案Ⅰ焊

表3 方案Ⅰ的焊接工藝參數(shù)

焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預(yù)熱及層間溫度 熱處理規(guī)范

打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12

填充層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25150℃ 715?！?5min

蓋面層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25

表4 方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)

焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預(yù)熱及層間溫度 熱處理規(guī)范

打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12

填充層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24 / /

蓋面層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24

接時(shí)，層間溫度應(yīng)不低于150℃，為防止中斷焊接而引起試件的降溫，施焊時(shí)應(yīng)由二名焊工交替操作，焊后應(yīng)立即采取保溫緩冷措施。

2.4焊后熱處理

采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為:升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時(shí)15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器(1146×310)包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動(dòng)控溫儀。

焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

方案Ⅰ:焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。

焊后熱處理

采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進(jìn)行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為:升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時(shí)15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器(1146×310)包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動(dòng)控溫儀。

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

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，只有在焊后無法進(jìn)行熱處理時(shí)才慎重采用。

試件焊后按JB4730-94《壓力容器無損檢測(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，說明焊縫的抗拉強(qiáng)度高于母材；彎曲試驗(yàn)全部合格，說明焊縫的塑性較好。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。

15CrMoG高壓無縫管焊接工藝文獻(xiàn)

15CRMOG耐熱鋼的焊接工藝 15CRMOG耐熱鋼的焊接工藝

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15CrMOG 耐熱鋼的焊接工藝 云維廠國(guó)外引進(jìn)的 15CrMOG 的耐熱無縫鋼管，用于蒸汽管道，耐 高溫（400゜左右），工作壓力在 38~45 公斤 /㎝ 2，由于管徑小 （?57 ×4、?38×3.5、?32×3.5）壁厚薄，給焊接工作帶來一定難度， 根據(jù)圖紙要求，焊接施工質(zhì)量目標(biāo)執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接施工 及驗(yàn)收規(guī)范 （GB50236—98），因此對(duì) 15CrMOG 薄壁耐熱鋼管采用 全氬弧焊焊接， 對(duì) ?159×8的耐熱鋼管道采用手工電弧焊焊接， 為 了確保焊接質(zhì)量，我們對(duì)薄壁耐熱鋼管道焊接做了焊接工藝評(píng)定， 其抗拉、彎曲試驗(yàn)都達(dá)到規(guī)范要求，為達(dá)到優(yōu)質(zhì)的焊接接頭、特編 制以下焊接工藝： 1、焊接材料的選擇及化學(xué)成份的比較。 1：1、15CrMOG 耐熱鋼及焊接材料的化學(xué)成份： C Si MN P S Cr Ni Cu Mo Ti V Al 15crM OG 0.14 0.2

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15CrMoG耐熱鋼的焊接工藝分析及應(yīng)用 15CrMoG耐熱鋼的焊接工藝分析及應(yīng)用

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15CrMoG耐熱鋼的焊接工藝分析及應(yīng)用

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15crmoG管消費(fèi)量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半，15crmoG管使用領(lǐng)域擴(kuò)大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。根據(jù)中國(guó)特鋼協(xié)會(huì)15crmoG管分會(huì)的研究，未來我國(guó)15crmoG管長(zhǎng)材的需求年均增長(zhǎng)可達(dá)10-12%。

1. 無縫鋼管

因其制造工藝不同，又分為熱軋(擠壓)無縫鋼管和冷拔(軋)無縫鋼管兩種。冷拔(軋)管又分為圓形管和異形管兩種。

a. 工藝流程概述

熱軋(擠壓無縫鋼管):圓管坯→加熱→穿孔→三輥斜軋、連軋或擠壓→脫管→定徑(或減徑)→冷卻→坯管→矯直→水壓試驗(yàn)(或探傷)→標(biāo)記→入庫。

冷拔(軋)無縫鋼管:圓圓管坯→加熱→穿孔→打頭→退火→酸洗→涂油(鍍銅)→多道次冷拔(冷軋)→坯管→熱處理→矯直→水壓試驗(yàn)(探傷)→標(biāo)記→入庫。

b.無縫鋼管，因其用途不同而分為如下若干品種:

GB/T8162-2008(結(jié)構(gòu)用無縫鋼管)。主要用于一般結(jié)構(gòu)和機(jī)械結(jié)構(gòu)。其代表材質(zhì)(牌號(hào)):碳素鋼20、45號(hào)鋼;合金鋼Q345、20Cr、40Cr、20CrMo、30-35CrMo、42CrMo等。

GB/T8163-2008(輸送流體用無縫鋼管)。主要用于工程及大型設(shè)備上輸送流體管道。代表材質(zhì)(牌號(hào))為20、Q345等。

GB3087-2008(低中壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于工業(yè)鍋爐及生活鍋爐輸送低中壓流體的管道。代表材質(zhì)為10、20號(hào)鋼。

GB5310-2008(高壓鍋爐用無縫鋼管)。主要用于電站及核電站鍋爐上耐高溫、高壓的輸送流體集箱及管道。代表材質(zhì)為20G、15CrMoG、15CrMoG等。

GB5312-1999(船舶用碳鋼和碳錳鋼無縫鋼管)。主要用于船舶鍋爐及過熱器用I、II級(jí)耐壓管等。代表材質(zhì)為360、410、460鋼級(jí)等。

GB6479-2000(高壓化肥設(shè)備用無縫鋼管)。主要用于化肥設(shè)備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質(zhì)為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等。

GB9948-2006(石油裂化用無縫鋼管)。主要用于石油冶煉廠的鍋爐、熱交換器及其輸送流體管道。其代表材質(zhì)為20、12CrMo、1Cr5Mo、1Cr19Ni11Nb等。

GB18248-2000(氣瓶用無縫鋼管)。主要用于制作各種燃?xì)?、液壓氣瓶。其代表材質(zhì)為37Mn、34Mn2V、35CrMo等。

GB/T17396-1998(液壓支柱用熱軋無縫鋼管)。主要用于制作煤礦液壓支架和缸、柱，以及其它液壓缸、柱。其代表材質(zhì)為20、45、27SiMn等。

GB3093-1986(柴油機(jī)用高壓無縫鋼管)。主要用于柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓油管。其鋼管一般為冷拔管，其代表材質(zhì)為20A。

GB/T3639-1983(冷拔或冷軋精密無縫鋼管)。主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、碳?jí)涸O(shè)備用的、要求尺寸精度高、表面光潔度好的鋼管。其代表材質(zhì)20、45鋼等。

GB/T3094-1986(冷拔無縫鋼管異形鋼管)。主要用于制作各種結(jié)構(gòu)件和零件，其材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼。

GB/T8713-1988(液壓和氣動(dòng)筒用精密內(nèi)徑無縫鋼管)。主要用于制作液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為20、45鋼等。

GB13296-1991(鍋爐、熱交換器用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于化工企業(yè)的鍋爐、過熱器、熱交換器、冷凝器、催化管等。用的耐高溫、高壓、耐腐蝕的鋼管。其代表材質(zhì)為0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。

GB/T14975-1994(結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于一般結(jié)構(gòu)(賓館、飯店裝飾)和化工企業(yè)機(jī)械結(jié)構(gòu)用的耐大氣、酸腐蝕并具有一定強(qiáng)度的鋼管。其代表材質(zhì)為0-3Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti等。

GB/T14976-1994(流體輸送用不銹鋼無縫鋼管)。主要用于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。代表材質(zhì)為0Cr13、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、0Cr18Ni12Mo2Ti等。

YB/T5035-1993(汽車半軸套管用無縫鋼管)。主要用于制作汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無縫鋼管。其代表材質(zhì)為45、45Mn2、40Cr、20CrNi3A等。

API SPEC5CT-1999(套管和油管規(guī)范)，是美國(guó)石油學(xué)會(huì)(American Petreleum Instiute, 簡(jiǎn)稱"API")編制并發(fā)布的在世界各地通用。其中: 套管:由地表面伸進(jìn)鉆井內(nèi)，作為井壁襯的管子，其管子之間通過接箍連接。主要材質(zhì)為J55、N80、P110等鋼級(jí)，以及抗硫化氫腐蝕的C90、T95等鋼級(jí)。其低鋼級(jí)(J55、N80)可為焊接鋼管。油管:由地表面插入套管內(nèi)直至油層的管子，其管子之間通過接箍或整體連接。其作用于是抽油機(jī)將油層石油經(jīng)油管輸送到地面。主要材質(zhì)為J55、N80、P110、以及抗硫化氫腐蝕的C90、 美國(guó)石油學(xué)會(huì)編制并發(fā)布的，在世界各地通用。

15crmoG管重量公式:[(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)

15CrMoG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。

15CrMoG焊接性

焊接材料

針對(duì)15CrMo鋼的焊接性的工作特點(diǎn)，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，參照國(guó)外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

方案Ⅰ:焊接預(yù)熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進(jìn)行局部熱處理。

方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進(jìn)行熱處理。焊絲和焊條的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1。

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15CrMoG鋼管純化氫的原理是，在300—500℃下，把待純化的氫通入15CrMoG鋼管的一側(cè)時(shí)，氫被吸附在15CrMoG鋼管壁上，由于鈀的4d電子層缺少兩個(gè)電子，它能與氫生成不穩(wěn)定的化學(xué)鍵（鈀與氫的這種反應(yīng)是可逆的），在鈀的作用下，氫被電離為質(zhì)子其半徑為1.5×1015m，而鈀的晶格常數(shù)為3.88×10－10m（20℃時(shí)），故可通過15CrMoG合金鋼管，在鈀的作用下質(zhì)子又與電子結(jié)合并重新形成氫分子，從15CrMoG合金鋼管的另一側(cè)逸出。在15CrMoG合金鋼管表面，未被離解的氣體是不能透過的，故可利用15CrMoG合金鋼管獲得高純氫。

雖然鈀對(duì)氫有獨(dú)特的透過性能，但純鈀的機(jī)械性能差，高溫時(shí)易氧化，再結(jié)晶溫度低，易使15CrMoG鋼管變形和脆化，故不能用純鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素，制成鈀合金，可改善鈀的機(jī)械性能11.汽車半軸套管用無縫鋼管（GB3088-82）是制造汽車半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無縫鋼管鈀合金中，銀約占20—30%，其他成分（如金等）的含量<5%。

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合金管 15CrMoG GB5310-2008 840×120

合金管 15CrMoG GB5310-2008 426×20-22-30

合金管 15CrMoG GB5310-2008 426×12-14-16

合金管 15CrMoG GB5310-2008 377×24-45

合金管 15CrMoG GB5310-2008 377×10-12-16

合金管 15CrMoG GB5310-2008 325×25-32

合金管 15CrMoG GB5310-2008 325×16-20

合金管 15CrMoG GB5310-2008 325×10-12-14

合金管 15CrMoG GB5310-2008 273×16-20

合金管 15CrMoG GB5310-2008 273×10-12-14

合金管 15CrMoG GB5310-2008 219×14-16-20

合金管 15CrMoG GB5310-2008 219×8-9-10-12

合金管 15CrMoG GB5310-2008 168×8-10-16-20

合金管 15CrMoG GB5310-2008 159×8-10-12-16

合金管 15CrMoG GB5310-2008 133×6-8-10-14

合金管 15CrMoG GB5310-2008 114×6-8-10

合金管 15CrMoG GB5310-2008 89×6-8-10

合金管 15CrMoG GB5310-2008 76×6-8-10-12

合金管 15CrMoG GB5310-2008 63.5×4-5.5

合金管 15CrMoG GB5310-2008 60×4-5-9

合金管 15CrMoG GB5310-2008 57×4-6-8

合金管 15CrMoG GB5310-2008 51×3.5-4-5-6

金管管 15CrMoG GB5310-2008 48×3.5-5-6-8

合金管 15CrMoG GB5310-2008 45×3.5-6-7

合金管 15CrMoG GB5310-2008 42×3.5-5-6

合金管 15CrMoG GB5310-2008 38×3.5-4-5

合金管 15CrMoG GB5310-2008 32×4-5-6

合金管 15CrMoG GB5310-2008 28×4-6

合金管 15CrMoG GB5310-2008 25×3.5

15CrMoG材質(zhì)合金管尺寸及允許偏差

偏差等級(jí)

標(biāo)準(zhǔn)化外徑允許偏差

D1

±1.5%，最小±0.75 mm

D2

±1.0%。最小±0.50 mm

D3

±0.75%．最小±0.30 mm

D4

±0.50%。最小±0.10 mm

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