Q245R不锈钢复合钢板焊接工艺.pdf

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工程技术
S11306/Q245R不锈钢复合钢板
焊接工艺
马凌文
中石化第集团五建设有限公司广东广州510145
摘要采用SMAW的焊接方法,对S11306/Q245R进行了焊接工艺研究,在分析焊接性和反复试验的基础上,拟定了合
理的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数以及焊接过程中的操作技巧和操作要点。结果表明,拟定的焊接工艺方案
是可行的,焊缝性能可以得到保证,同时也可作为制定类似材料焊接工艺的参考。
关键词不锈钢复合钢板S11306/Q245R焊接工艺
中图分类号TG47文献标识码B文章编号1672-9323(2015)01-0065-02
由中石化第五建设有限公司承建的安庆石化200万t/a重
表1基层材质Q245R化学成分(质量分数)%
油加氢装置分馏塔,高47m,直径4.7m;工作介质为轻烃、油气、
元素
C
Mn
H2S等,筒体材质为复合钢板S11306/Q245R(3mm+14mm)。
标准值≤0.20「<0.350.50-1.0?<0.0151<0.025>0.20
制造厂家分两段制作,现场组对焊接成型,在设备焊接前,通过卖位」ooos1o
0.014
0.037
对该材料焊接性能分析,制定出焊接工艺,并针对焊接过程中可
能产生的问题采取了相应的工艺措施,顺利完成了该设备的焊
表2复层材料S11306化学成分(质量分数)%
接任务,在此做以简单介绍。
元素C
Cr
Ni
标准值0.081.001.000.0300.0400.25-0.3511.5-13.50.60
1材料简介
实测值o,042o.o720.03510.020.0130.3013.110.130
复合钢板中,复层金属一般只有复合钢板总厚度的10%
表3复合材料S11306/0245R力学性能
20%.。因此,复合钢板可节约大量的有色贵金属材料,减少结构「』项目「用服度PAP。「抗粒强度AMP。「延伸率A
成本,具有良好的经济价值。在石油、化工、航空航天、治金等工
实测值
315
455
业生产中,复合钢板材料的应用都非常广泛。
复合钢板S11306/Q245R是一种常见的铁素体复合材料,严重稀释。此时,在基层和复层交界处,形成了高硬度的增碳区
该材料是由低碳钢为基层材料,用不锈钢金属作为复层材料,经和低硬度的脱碳区,这就会引起熔合区脆化和裂纹的产生。复层
轧制复合而成的双金属板材。基层主要满足结构的强度和钢度,焊缝的稀释和碳向复层的扩散,又会使焊接接头的抗腐蚀能力
复层则为满足结构内某种强腐蚀性介质条件的需要。大为降低。因此,复合钢板的焊接,不仅要考虑基层和复层材料
S11306/Q245R的化学成分及力学性能见表1、表2和表3。
的物理性能和化学成分,还必须合理地选择坡口形式和填充金
属材料
2焊接性能分性
焊接不锈钢复合铜板时,过渡层会发生碳的迁移过程。碳由3焊接材料
低铬的基层,向富铬的不锈钢熔敷金属迁移,导致不锈钢复层被
复合钢板S11306/Q245R采用焊条电弧焊SMAW对复合
石油化工建设2015.01
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钢板进行焊接。基层选用J427R,过渡层选用A302,复合层选用
A132R。焊条烘烤参数见表4。
B3
B2
表4焊条烘烤温度参数表
牌号
烘烤温度(C)
烘烤时间()
恒温(C)
J427R
350
B4
BI
150
100
A132R
150
150
4焊接工艺
4.1坡口加工
Al
A4
现场设备坡口采用单面V-V型坡口,坡口角度、坡口钝边、
组对间隙等参数详见图1。
坡口采用机械加工的方法进行并将坡口表面淬硬层部分全
A2
A3
部打磨干净,坡口内外边缘母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺
注:A、B代表两名焊工;1,2,3,4代表焊接顺序;
等缺陷。设备组对前应将坡口两侧表面50mm范围内的油、漆、
图2焊接顺序
垢、锈清理干净,直至发出金属光泽。不锈钢坡口两侧100mm涂
s11306
白垩粉。
S11306
图3焊道结构示意图
4.4焊接工艺参数
245R
焊接工艺参数如表5所示。
图1焊缝坡口示意图
表5复合钢板S11306/0245R焊接工艺参数
4.2设备组对、定位焊
了接
牌号「直径「极性电
流电压爆速
方法
设备组对前,用丙酮或酒精等有机溶剂擦洗复层坡口表面,
1-6「 SMAW J427R14.0反接150~17026~2813~15
然后再用不锈钢丝刷去除清洗时残留在工件表面的污物。同时
10 SMAW A3021o3.2』反接105-12021-2310-11
要严格控制错边量,防止出现未焊透产生的裂纹和气孔。临时卡
11-15 SMAW A1324.0反接135-15524-2813-15
具应焊在基层一侧,不得在复层上焊接工卡具。刚性加固拉筋及4.5焊接结果
垫板的焊接工艺须采用与设备的正式焊接工艺相同的工艺进行
焊接完成的复合钢板S11306/Q245R焊缝外观质量检查。
焊接。
焊缝外观成型良好、表面无明显的气孔、夹渣、裂纹等缺陷。设备
定位焊与正式焊接参数相同,焊缝间距300~400mm,每处
组对焊缝共拍片33张,其中I级片29张,Ⅱ级片4张。焊接
长度不小于30mm,并应焊透且无任何缺陷。同时,要注意将定
次合格率为100%。
位焊的焊缝两端打磨成带斜坡的凹槽,以便于正式焊接时接头
实践证明,在安庆石化200万ta重油加氢装置中分馏塔
部位能良好的熔合。
复合钢板S11306/Q245R组对焊接工艺是可行的,焊缝性能可
4.3焊接
以得到保证,项目自2013年9月投产至今,运行良好。复合钢板
由两名焊工采用单面焊接双面成型的方法在钟点记号3点
焊接的成功也为今后同类材质的焊接积累了经验。
和9点的位置逆时针方向同时引弧环向对称施焊。先焊基层、再
参考文献
焊过度层、最后焊复层,可有效减少焊接变形和焊接残余应力的1SH/m3527-200,石油化工不锈钢复合钢焊接规程S.
产生。焊接顺序详见图2。
2GB/T985.4-2008,复合钢的推荐坡口[S
焊接基层时不得将基层金属沉积在复层上,采用多层多道3中国机械工程学会焊接学会.焊接手册第二卷DM].北京:机械工业出
焊对基层焊缝内晶粒进行细化。焊接过渡层、复层前应将过渡层版社,2001
焊缝表面和坡口边缘清理干净。采用小线能量焊接,层间温度不
4孙景荣,实用焊工手册M].北京:化学工业出版社,2002
大于50℃。复合钢板焊层结构见图3。
(收稿日期:2014-09-12)
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