SA213-T9合金耐热钢焊接技术.pdf

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第45卷第2期
化工设备与管道
Vol 45 No. 2
2008年4月
PROC
EQUIPMENT& PIPING
Apr.2008
SA213-T9合金耐热钢焊接技术
陈振中
(中国石油独山子石化分公司工程质量监督站,新疆8336000
摘要:通过对SA213-19中合金耐热钢的可焊性分析,合理选择焊接方法及エ艺参数,使焊接接头满足了使用性
能
关键词:马氏体耐热钢;空淬性;焊接冷裂纹
中图分类号:7Y0050.7
文献标识码:B
文章编号:1009-3281(2008)02-0062-02
Welding Technique of $A213-T9 Alloy Heat Resistant Steel
engzhong
(Petrochina Dushanzi Branch, Dushanzi 833600
Abstract Through the analysis of weldability of SA213-T9, it is indicated that the appropriate selection of welding proess and process
parameter can meet the welding requirements of weld joint
Keywords martensitic heat resistant steel; air uench property; weld cold crack
2007年5月新疆某分公司建设500ktレa催化现淬硬的组织而影响接头的冲击韧性。
重整中“四合一炉”,其中炉管材质为SA213-19中
(4)合适的焊前预热温度。
合金耐热钢,共计216根,规格为70mm×5.3
(5)焊后立即进行冋火消应力处理。
mm,焊缝要求100%RT+20%UT。针对SA213-19
中合金耐热钢空淬性强、易产生焊接冷裂纹的特点,2焊接工艺的选择
制定了合理的焊接工艺,以确保焊接接头的使用性2.1预热温度的确定
能
对SA213-19中合金耐热钢的焊接,一个重要的
工序是焊前合适的预热温度,可以有效防止焊接冷
1SA213-T9材料的可焊性分析
裂纹,降低焊接接头的热影响区及焊鏠的硬度和应
SA213-19是美国ASTM标准中较少的典型中力峰值,提高焊接接头的韧性。用简单而定量的插
合金马氏体耐热钢,其化学成分见表1
销冷裂纹试验(GB9446-88)做了4组8个试件,
表1SA213化学成分
%试验结果见表2。
C
从上面的4组8个试件的试验可知:只有D组
供货商提供0.100.370.380.0170.0028.370.94
工况的两个试件没有断裂,C组工况的两个试件一
实际测试0.100.380.300.0020.0098.480.94
个有裂纹,一个没有裂纹,这说明工况A,B,C组的
焊前预热温度仍有些偏低。
根据上表可知,SA213-19合金元素较多,有较
只有当焊前预热温度在200℃时(即工况D的
高的淬硬倾向,在焊接过程中易出现冷裂纹。这就预热条件下),焊件才不会出现裂纹。故对SA213
要求:
19钢而言,预热温度7,≥200℃,在实际焊接过程
(1)在焊材选取上首先选取低氢性焊材;
中考虑新疆3月份的气温偏低实际预热温度定为
(2)在焊接方法上由于钨极氩弧焊(TG)焊缝7≥250℃较为合适
熔敷金属中含氢量最低,手工焊条电弧焊(SMSW)
次之。故应首先选择钨极鈫弧焊(TIC)。
收稿日期:2007-10-22
(3)在焊接工艺上控制焊接线能量,但线能量作者简介:陈振中(1969-),男,助理工程师。主要从事石油化工工
不能过小,否则会影响实际操作,且对焊接接头会出
程质量监督工作。
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2008年4月
陈振中.SA213-T9合金耐热钢焊接技术
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表2插销冷裂纹试验结果
试件工况分类
试件号
试验结果
A-试件不予热
加载13.4h断裂
加载1.5h断裂
B-试件预热温度100℃
加载期间未断裂,所切的两个截面裂纹长分別为5.7m,.0mm
加载期间未断裂,所切的两个截面裂纹长分别为5.7m,4.9m
C-试件预热温度150℃
加载期间未断裂,所切的两个截面裂纹长分别为2.9m,2.7mm
加载期间未断裂,所切的两个截面均无裂纹
D-试件预热温度200℃
加载期间未断裂,所切的两个截面均无裂纹
d-2
加载期间未断裂,所切的两个截面均无裂纹
2.2焊接方法的确定
SMAW)相结合,提高了生产效率又保证熔敷金属扩
考虑到钨极氩弧焊(TC)熔敷金属扩散氢含量散氢含量较低。
最低,手工焊条电弧焊(SMAW)次之,应该选用钨极2.3焊材及焊接参数
氩弧焊(TG)焊接方法最好。但考虑实际焊接工作
mC焊丝由于目前国产焊丝尚未标准,选日本神
量较大,且工期较紧,若采用钨极氩弧焊(TG)是无户钢制所TGS-9CB2.4mm焊条为R707d2.5mm,
法保证工期的。故我们采用氯电联焊(TG+焊丝焊条化学成分及焊接工艺参数见表3、表4。
表3焊丝焊条材质化学成分
名称
SP Cr Mo Cu
IGS-9 CB
0.007
0,12
0.37
R707
0.22
0.77
0.030
0.035
9.45
0.88
表4焊接工艺参数
焊接方法
填充金属
极
电流/A
电压/V
线能量/(kJ?cn-)
C(打底焊
TGS-9CBO2. 4
IDC+
SMAW(填充及盖亩焊)
R70752.5
DC
75~85
21~25
16~18
2.4焊后回火热处理
表5力学性能
焊后回火热处理对于改善焊鏠金属及影响热影
拉伸试抗拉强度?弯曲试弯曲弯曲试验
响区的组织,降低热影响区的硬度,提高接头的冲击
验编号
Mipa
验编号类型角度结果
韧性、变形能力和高温持久强度及消焊接残余应力
550
7T-3
面弯
完好
有较大作用(回火温度740℃±10℃)
面弯
完好
热处理曲线见图1。
ZL5前弯
0°完好
I,6
面弯
00°
完好
900
表6熔敷金属的化学成分
%
600
元素名称 C Si Mn S P Cr Mo Ni
际测试值0.080.340.380.0190.0248.640.870.29
300
表7焊缝及热影响区的硬度
測量位置
345678
678910
实测便度值(HIH)230225220240240228220228
h
图1热处理曲线图