14Cr1MoR/022Cr19Ni10大型复合板的焊接工艺

摘要 在大型的复合板制造过程中，每个工序都需要严格控制，焊接是最重要的工序之一，通过焊接工艺评定，选择合理的焊接材料和焊接方法，对其可焊性进行分析，制定出切实可行的焊接工艺，为实际焊接施工提供相关技术参数。

关键词 焊前准备；焊接材料；工艺性试验；热处理；焊接工艺

中图分类号TG40 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0099-02

我公司为天津渤海化工有限责任公司天津碱厂制造的设备硫保护器，筒体、封头材料为14Cr1MoR/022Cr19Ni10复合板，规格为DN3000×(106+4)mm，简图见图：

表1 设计技术参数见

14Cr1MoR钢淬硬倾向比较大，使焊缝金属的塑性降低，脆性增大，容易产生裂纹，为保证焊接接头在高温、高压和各种腐蚀介质条件下长期安全有效运行，首先进行焊接工艺试验，其具体如下：

1）焊前准备 试板规格为500×220×（38+4）mm，采用双面坡口，焊前先对坡口及其两侧各至少50mm范围内进行脱脂处理，清理表面的铁锈、油汚等杂质，露出金属光泽；2）焊接方法采用SMAW+SAW，选择焊接材料时充分考虑到焊缝的稀释和碳迁移，为保证覆层焊缝的耐蚀性能和基层的抗裂性能，基层焊条：R307H ，?3.2，?4；过渡层焊条：A062， ?4；复层焊条：A002， ?4；基层焊丝：H08CrMoA，?4， 焊剂：HJ350。焊条烘干温度为350℃～400℃；

3）预热温度和层间温度 考虑到基层和覆层的线膨胀系数相差较大，合理的预热温度可减小温差造成的应力以及焊缝中的淬硬组织，但预热温度太高，会增大熔合比，考虑到14Cr1MoR钢的特点，焊前预热200℃～230℃，层间保持250℃；

4）焊时采用小的焊接线能量，焊条尽量不做横向摆动，焊时如果出现小的气孔和裂纹，则必须及时予以清除，焊道表面的氧化物必须在施焊下一道前打磨干净；

表2 焊接工艺参数见

5）施焊完毕对焊缝进行消氢处理。为防止有冷裂纹的产生，24小时后，按JB4730-2005进行RT100％检测，Ⅰ级合格；

6）按热处理工艺进行消除应力热处理，考虑到焊接过程中可能出现返修等情况，保温时间尽量延长，660±20℃消应力，保温4.5小时；

7）对试件评定后力学性能见表3

表3

按GB/T4334.5-2000对试样进行晶间腐蚀试验合格。

经焊接工艺评定各项指标均达到要求。

根据硫保护器的结构特点，焊接要求，现场情况，制定出合理的焊接工艺。

对于大型复合钢板的焊接，不论是点焊还是焊接过程中，焊前都要进行预热，保温时间应足够的长，预热宽度大于壁厚的4倍，不小于200mm，并且在焊接过程中保持此温度，层间温度不低于最低预热温度。焊接过程中，为了降低冷却速度，焊接接头和临近区域要及时保温，每焊完一层焊道应进行彻底清理，用小锤轻击焊缝以便失散应力，对于双面坡口，反面焊接前，应进行彻底清根。在施焊过程中，要控制焊接线能量，采用小电流，快速焊，焊缝成形要美观，焊缝表面的咬边深度不超过0.5mm，连续咬边长度不超过焊缝总长的10%，直线度小于3mm，宽度差小于2mm，氧化皮焊接飞溅汚都应打磨掉。焊接结束不能立即进行消应力热处理，应先进行320℃后热处理（消氢处理），保温2小时。如果需要返修应制定返修方案，同一部位的返修次数不能超过2次，返修后应进行局部热处理。

根据合格的焊接工艺评定，制定焊接工艺规程见表5。

对筒体纵环缝进行100%RT探伤，一次探伤合格率为98%，并得到当地技术监督部门的认可。为我公司在大型耐腐蚀，耐高温材料的设备制造技术积累了经验。

表5

参考文献

[1]NB/T47014-2011承压设备焊接工艺评定.

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