管线对接焊接接头质量评定.pdf

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技术交流
JI SHU JIAO LIU
管线对接爆接接头质量
评定
张义飞王正艾冬柏王璐吴琦
(大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024)
【摘要】从机械性能測试、後观检測两方面对异种钢双侧母材分别为
15CrMo和Cr5Mo的焊接工艺进行了质量评定。采用氩孤打底电焊盖面
( GTAW+SMAW)的方法施焊,焊接材料为TIG-R30+R307。检測结果
此种异种钢的焊接工艺合格,适合于此异种钢焊接。
【关键词〕管道焊接焊鏠质量双侧母材质量评定
1情况介绍
表115CrMo化学成分分析
元素名称」 C Mn Si P Cr「 Mo Ti
由于某石化公司工程要求,样品含量」0140.5610.2810310.0210.99「0490.01
需对异种钢管线进行对接焊接,
(%)
管线材料为15CrMo和CSMo,管道相关标准「0.12-「04010.17-「≤
≤「0.80-10.40
(%)「0.18070.3710.02510.02110.55
仅影想接产品的使用性能和し备注?相关标为as2oo用无和
命,也关系到设备是否能够安全
表2Cr5Mo化学成分分析
运行。因此对管线对接焊缝进行「元素名称」C「Mn「si「P
s Mo Ti
质量评定具有重要的经济意义,「样品含量o121045o2510o03100448110531o06
特别是在双側母材不同的情况下
尤为重要。
相关标准」≤01503-06「≤051<0.025<0054061045
(%)
0.65
2焊接工艺
备注:相关标准为 ASTM A335-94
表1)可知:该钢淬使倾向严重,容2.2Cr5Mo钢的焊接性分析
2.115CrMo钢的焊接性分析
易在焊缝和热影响区形成对裂纹
由于Cr5Mo钢中Cr、Mo含量较
15CrMo属于珠光体耐热钢。它敏感的显微组织。在扩散氢和拘高及含有-一定量的C元素,(化学
在高温条件下抗氧化并具有足够束应力的共同作用下,容易产生成分分析见表2)致使钢材具有较
的高温强度及良好的耐热性能。冷裂纹缺陷。
高的淬硬性,对焊接冷裂纹非常
对15CrMo钢进行化学成分分析(见
敏感。当焊后冷却时发生贝氏体
作者简介
转变,在弧焊热影响区形成贝氏
体和部分马氏体组织,硬度可达
张义飞(1984-)大连理工大学硕士研究生
HB370以上,冷裂纹倾向严重,钢
200071百油化工设图33
ー技术交流
表3主要焊接工艺一览表
材焊接性较差。因此对焊接工艺
焊接材料
焊接方法
预热焊后消氢热处理□
要求十分苛刻
TIGR3OR3O GTAWSMAW150200C3030C 700C
2.3焊接工艺
表4拉伸实验结果
考虑到15CrMo和 Cr5 Mo!两种钢
项
断裂位置抗拉强度断后伸长率
备注
的特性,采用氩弧打底电焊盖面
测得值村×OMo例490Nha
2696
(GTAW+SMAW)的方法施焊。焊前
母材OSMo标
≥60OMPa
≥26%
标ASM「15cMo管道应进行100光谱检验
准
A3594GRP5采用氧-乙炔焰切割。
母材Mo
≥4I5SMPa
标祖GB5310-
焊件在焊前应按照焊接工艺
标准
2007
规程(WPS)的规定进行预热和焊
评定结果
合格
格
合格
后热处理。预热方法和焊后热处
表5冲击试验结果
理方法均采用电加热法:焊后热
处理应在焊接完毕后立即进行,
试样编号
平均值
备注
否则应按焊接工艺规程(WPS)的要
冲击吸收功40J
46
43J
43J
室温
求进行加热并保温缓冷。对焊缝、
JB4708-2000≥27
≥27J
≥27J
室温
热影响区分别抽检表面布氏硬度,
评定结果
合格
所测焊缝和热影响区硬度值≤
270HIB。对接焊缝射线探伤比例为
表6面弯实验结果
100%,执行标准为JB4730-2005。主
弯出角度样品1试验结果「样品2试验结果备注
要焊接工艺见表3。
60°
无大丁3mm裂纹或无大于3mm裂纹
或缺陷
室温
3评定
90°
无大于3mm裂纹或无大于3mm裂纹「弯心直径
缺陷
或缺陷
40mm:
3.1机械性能测试
120
无大于3mm裂纹或无大于3mm裂纹支座间距离
(1)拉伸试验:拉伸试件如图
缺陷
或缺降
63mm
1所示,进行2次拉伸试验,取平
180
无大于3mm裂纹或」无大于3mm裂纹
均值列于表4。
缺陷
缺陷
合格
根据JB4708-2000钢制压力
平定结果
容器焊接工艺评定,试样母材为
两种钢号时,每个试样的抗拉强
度不低于两种钢号的标准规定值
21.5
下限的较低值。根据测定结果
断裂位置为母材15CrMo,可见焊
接接头的抗拉强度高于母材
15CrMo,试样的断后伸长率也符
合标准,因此焊接接头的力学性
在:望口世干?中了
能符合要求
村试样
(2)冲击试验:拉伸试件如图
2所示,进行3次冲击试验,结果
图1拉伸试样
图2冲击试验试件
见表5,根据平均值进行判定。
34「石油化工设12000