母材選用無縫鋁管焊接冷裂紋傾向

       驗證了所選擇的焊接工藝和熱處理工藝的正確性，文中通過無縫鋁管的焊接工藝評定。解決了無縫鋁管厚板焊接易產生裂紋的難題，為加氫反應器的制造提供了可靠的焊接工藝技術。AbstractThroughtheCr-MosteelweldprocedurqualifthipaperverifithecorrectoftheweldprocedurandheattreatmentprocesssolvtheCr-Mosteelweldcrackproblemonthickplateandprovidreliablweldtechnologforhydrogenreactormanufacturing.關鍵詞：無縫鋁管；焊接；熱處理；工藝評定 KeiwordCr-Mosteelweldheattreatmentprocedurqualif中圖分類號：P755.1文獻標識碼：A文章編號：1006-4311201623-0158-020引言 國裝備制造領域，新的制造工藝技術不斷出現。加氫反應器就是制造工藝復雜，制造技術附加值較高的代表性設備。本文研討母材為無縫鋁管厚板加氫反應器的焊接工藝過程和焊后熱處理，解決無縫鋁管焊接易出現的裂紋難題。1無縫鋁管厚板焊接工藝 1.1母材 母材選用舞鋼生產的12Cr2Mo1R[1]正火加回火高強耐熱鋼板，廠內編號為14-R0138通常使用在400-480℃，10-25MPa臨氫及硫化氫的工況（加氫反應器的使用工況）因長時間在高溫高壓下使用，具有回火脆性傾向。其化學成份及機械性能1及表21.2焊接材料 焊接材料選用：焊條CMA -106ND焊絲US5215焊劑PF-200D熔敷金屬化學成份31.3焊接方法 由于加氫反應器筒體厚度通常100-200mm厚鋼板，焊接工作量和焊接難度都很大。

采用焊條電弧焊和埋弧焊結合，窄間隙焊接，埋弧焊采用小規(guī)范，多道焊的方法。1.4制備焊接試板 ①選擇12Cr2Mo1R鋼板尺寸為：70030050長×寬×厚）焊接接頭形式如圖11.5焊接次序 采用雙面焊：1側采用焊條電弧焊施焊30mm被面清根，2側采用焊條電弧焊打底，其余采用埋弧焊。

鋁管焊接參數選擇（表41.7預熱和消氫處理 1.7.1碳當量的計算 按碳當量計算公式：Ceq=C+Mn/6+Ni+Cu/15+Cr+Mo+V/5[2]將表1母材CMnCrMo化學成分數值帶入，計算得出碳當量Ceq=0.805%>0.6%由此可見其淬硬傾向大，易產生冷裂紋。1.7.2采取以下措施 焊前必須采用預熱，控制層間溫度，焊后要進行消氫和消除應力熱處理。工藝評定采用控制預熱溫度200℃，層間溫度200℃。焊后消氫處理，溫度200-300℃，保溫時間2-3h焊后消除應力熱處理，溫度690-730℃，保溫時間9h其中熱處理保溫時間可以考慮實際累計熱處理保溫時間。1.8碳弧氣刨清根 考慮到碳弧氣刨氣根方法在冷態(tài)下操作對焊接頭裂紋的影響，應預熱試件至150℃。1.9焊后試板檢驗 根據：NB/T47014-2011中要求，對焊接后試板進行外觀檢查和焊接試板的無損檢測。2焊接過程 按1.0擬定的工藝實施焊接。3焊接工藝評定 ①根據：NB/T47014-2011[3]中要求，對焊接后試板進行外觀檢查，合格。焊接試板的無損檢測?？紤]到無縫鋁管焊接冷裂紋傾向，焊后24小時后進行，按TB4730.2-2005[4]對試板焊縫進行100%射線（RT檢測，底片經評定合格。③力學性能試件制備。按GB/T228-2002[5]GB/T229-2007[6]GB/T2653-2008[7]GB/T231.1-2009[8]要求制做力學性能試件。焊縫力學性能試驗。1按GB/T228-2002進行焊縫拉伸試驗，5焊接工藝評定試板拉伸試驗。2按GB/T2653-2008進行焊縫彎曲試驗，6焊接工藝評定試板彎曲試驗。3按GB/T229-2007進行焊縫沖擊試驗，7焊接工藝評定試板沖擊試驗。4GB/T231.1-2009進行硬度試驗，8焊接工藝評定試板硬度試驗。⑤評定結論。1通過以上檢測和試驗報告，無可見裂紋，焊縫力學性能符合要求（高于母材）以上焊接試驗所選擇的焊接和熱處理工藝參數取得了滿意的效果，焊接工藝是可靠的2焊接后實際測量，焊條電弧焊26mm埋弧焊24mm根據NB/T47014-2011表7規(guī)定，焊件的覆蓋范圍為5-200mm4結束語 12Cr2Mo1R焊接上雖然有很大難度（易產生裂紋）但只要正確選擇焊接工藝參數，合理控制熱過程，冷裂紋是可以避免產生的焊接質量是可以保證的加氫反應器制造新領域，產品以無縫鋁管為主，其焊接時易產生裂紋（尤其是厚板焊接）工藝評定采用了焊條電弧焊和埋弧焊結合的方式（窄間隙條件）選用了正確的焊接和熱過程工藝，保證了無縫鋁管的工藝性能和力學性能。通過無縫鋁管焊接的技術研究，掌握了該類鋼的焊接技術，為加氫反應器的制造提供了可靠的焊接技術。