15MnNiDR压力容器埋弧焊焊接工艺探讨.pdf

维普發htp:www.cqy
com
Welding Technology Vol34 No5 Oet. 2005
焊接质量控制与管理?69
文宜号:1002-025X(2005105-0069-02
15 MNNIDR压力容器埋弧焊爆焊接工艺探讨
刘斌,张勇,张国松,那芳,高春华2
(1.大庆石油化工机械厂,巢龙江大庆163711;2.大庆石油化工工程检测技术有限公司,黑龙江大庆163711)
墓:对15 MNNDR低温钢采用埋孤坪方法进行坪接エ艺试验研究,检验质量,分断坪接接头的低温冲击物性,测试其力学性能。
试验结果明,只要焊接材料匹配正确,工艺参数合理,所莪得的坪接接头质量良好,焊接接头强度、性和低冲击物性均能达到
母材水平
关词:15 MNNIDR;埋弧辉;低温冲击韧性;辉接材料
中剧分号:TC457.5
文獻标识码:B
近几年来,随着炼油化工装置设备的不断改造,对于-70
量HWVー HOSMNNIDR化学成分及力学性能
45℃低温压力容器应用越来越广泛,过去经常使用的2.5Ni,
化学成分(质量分数)(
力学性能
3.5N低温钢,不但成本高,而且由于钢中含N较多,焊接时
C Si Mn P「S
N/ca7る
Aw/J(-45℃)
/Mpa/Mpa(%)
的热裂纹倾向较大,增大了焊接难度,因此、目前国内的低
0.026to8|o21010013.3410.08554501281135,150,1
温设备材料多用15 MNNIDR,是0.5M系低温钢板,并在国家标2.2焊接方法及工艺参数
准中正式列入。2004年初,本公司接到15 MNNIDR低温压力容
采用埋弧焊,试板开X形坡口,坡口形式见图1,焊接工
器的设备制造任务,保证焊接质量是保证设备整体质量的关艺参数见表2。
键。为此,采用埋弧焊进行主体焊缝的焊接,对于本公司来
层
说,该焊接方法用于低温钢尚属首次,丽其焊接材料、工艺
参数是影响焊接接头低温冲击韧性的主要因素。本文通过焊
接工艺试验,研究焊接接头的力学性能和冲击初性,为
15 MNNIDR低温钢在本公司压力容器制造中提供了充分的技术
支持。
1接艘口形式及尺寸
设备制造技术要求
2焊接工艺参放
1.1没备主体材料为15 MNNIDR,8=16mm,按图样要求对钢
焊接
焊丝牌号及规格/mnm
焊接电流电电压
板接度
板的化学成分、力学性能进行复验。
方法
/(m-h
SAW HW-HO9MNNDR 4A40600-6503644DC#
1.2设备规格大(1800mmx16mmx42050mm),且焊后需
要做整体消除应力热处理。
23焊接缺陷及预防措施
1.3容器的A,B类焊缝进行100%射线探伤,符合JB4730一
在埋弧焊焊接过程中,主要产生的缺陷是气孔及夹渣,
1994《压力容器无损检测》Ⅰ级合格。
为此要采取适当的措施来消除该铗陷。
1.4产品焊接试板做拉伸、弯曲及低温冲击试验,冲击温度
(1)焊接前将坡口及其两侧各30mm范围内的铁锈用砂轮
为-45℃,冲击吸收功Aw>27J。
打磨清除干净,直至露出金属光泽,再用丙南去徐坡口处的
油污。
2燡接工艺
(2)焊丝使用前要用丙清除表面,并且焊剂也要严格
2.1试验材料
按照使用说明书进行烘干。
母材为15 MNNIDR.低温钢板,规格为750mmx150mmx16
(3)焊接过程中严格进行层间清理
mm,2件。焊接材料选用哈尔滨焊接研究所的HW-2.4焊后热处理
HO9 MNNIDR64.0mm焊丝,HW-SJ208DR焊剂,12~60目。爆
试件焊后放人箱式热处理炉进行热处理,升温速度≤200
丝的化学成分及力学性能见表1。
C/h;保温温度540-580℃,保温时间为1h;冷却方式采用
空冷,这样可以扩大温度降低梯度,提高焊缝金属的沖击韧
收臼期:2005-91-26;修回日期:2005-07-18
性
维普登讯htp:/ww
com
70?焊接质量控制与管理?
焊接技术第34卷第5期2005年10月
3试验结果
4结论
3.1焊接质量检验
(1)15 MNNIDR低温钢采用埋弧焊,选用合理的焊接材料
对焊接接头外表面进行观察,焊缝及热影响区无过热倾及焊接工艺参数,严格控制材料中的S,P等杂质,焊缝成形
向,焊缝截面饱满,余高尺寸合理,未发现气孔、未熔合、美观,焊接质量优良。
未焊透及咬边等缺陷,焊缝质量按JB4730-1994进行100%射
(2)焊接接头强度、塑性及低温冲击韧性均达到母材水
线探伤,I级合格。
平,符合设计要求,具有优良的综合力学性能。
3.2焊接接头低温冲击韧性
(3)15 MNNIDR低温钢焊接工艺试验研究的成功,为今后
15 MNNIDR低温钢由于碳含量低,其淬硬倾向和冷裂纹倾低温压力容器的制造提供了可借鉴的经验,同时提高了劳动
向小,具有良好的焊接性。焊后对焊維金属进行了力学性能效率,降低了劳动强度。
试验,具体数据见表3。
315 MNNIDR低綱母村和焊接接头力学性能
参考文:
位量 O/Mpa o/MPl(%)/J(-453v/就弯性能」断裂位置
[]中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第2卷)[M].北京:机械
a=180°
母材
5351420「30164,17,10?「
业出版社,2000.
近热影
焊1570,575
4,5,40羌无裂纹「响区的明『?命尚知,焊接工艺人员手册M上海:上海科学技术出版社,19
热影响区
238,253,251
材断裂
[3]尹士科.焊接材料手册[M].北京:中国标准出版社,200
由上可见,15 MNNIDRT低温钢采用埋弧焊,焊接接头具有
优良的综合性能,尤其是低温冲击韧性完全满足设计图样的作者简介:刘斌(1979-),男,大学本科,主要从事压力容器及
要求。
其配件制造的技术管理工作
PUOUUOOCOOOUCE
eeeaeeeaeeeaeeeeeeeaeeeaeeeeeeeaeaeaeeeeeeeeeaeeeeとeeaPeaeeeeeeaeeeeeeeeee
欢迎订阅《电焊机》杂志(月刊)
《电辉机》杂志创刊于1971年,由国家科委批准、成都电焊机研究所主办,是以报道焊接行业发展、焊接设备、焊接
新方法新工艺、焊接材料、焊接设备使用与维修等内容,国内外公开发行的国家级技术应用刊物。30多年来,本刊始终坚
持指导性、学术性和实用性的办刊风格,不断添设的新栏目、新内容得到读者的喜爱和广泛赞誉;2006年,本刊每期格继
续开展重点项目、前渣技术的专题讨论,并随刊赠送“资讯专栏”单册本,让您在探讨技术的同时,及时了解行业的发
展、获取相关的信息、利于エ作的开展。近年,由于本刊的技术特点和信息优勢,使读者面不断扩大,广泛分布在电辉机
制造、汽车、造船、航空航天、锅炉及压カ容器、重型机械、金属结构、电力修造等行业和大专院校、研究所、科研机
枃。它是您进行焊接科研、生产、管理、销售等工作的重要刊物和媒体。由于《电焊机》在