常压加热炉炉管的焊接技术及应用

HEATS

某常压加热炉炉管更换工程，其炉管是ø127×820号锅炉钢管，炉管之间的连接采用ø127×10 1Cr5M急弯头。要求对炉管焊口100%进行X射线探伤，合格等级为Ⅱ级。

1 焊接工艺性能分析

1Cr5M是铬钼中合金耐热钢，室温下为珠光体组织，供货材料应为退火状态。该质材焊接性能较差，空冷淬硬倾向大，容易出现马氏体组织，焊前需确认材料处在退火状态，焊接时则应注意防止其出现冷裂纹。250℃时1Cr5M的平均线膨胀系数为11.66×106㎜/㎜℃，20号钢为12.56×06㎜/㎜℃,因此只要保证接头的常规机械性能即可。

2 焊接工艺要点及方法

焊接材料选用J507的焊条、焊丝：H08Mn2Si。

各焊接系数详见下表1。

表1  各焊接系数

k. I" h( ~6 R# o" w* s* { L+ s' L) H4 _: k' H7 E: L8 ]) [! j0 `# U" g+ \. T0 ]% y$ K4 E7 P: [# L/ |" v* {) S& L9 R( d. y# _5 N4 Z, n8 t. P+ Y' j' ~, l0 n) E) E0 ^6 z; u3 S) L& ?: W( r4 m. P: Y1 z# J, A3 F4 ?, k0 V% V8 r8 L. D& p$ T( G( s! Y8 v, z2 D. ?8 d" ~' B6 \0 U$ @2 a( h5 H+ o" R5 x6 [# i: ]) |# x2 J0 L0 i! E! H) c" i. Y4 ~% j4 G/ \8 Y; M- z. n4 z# R: \4 W) n' q0 b1 B) k( N! K( E0 {$ s4 O+ {! L5 i. a C: T P. J. E4 @! a$ ^; l ~ R- R' i& ]0 f* ?+ q. G. f

焊  缝层  次	焊接方法	填充金属		接  法	焊接电流(A)	电    弧电压(V)	备注
		牌号	直径(㎜)
1	氩弧焊	H08Mn2Si	2.5	反接	80-90	9-10	氩弧焊钨极氩气流量：9-12升/升
2	手工焊	J507	3.2	反接	90-120	23-25
3	手工焊	J507	4.0	反接	140-150	23-25

预热温度：

250℃—350℃在焊缝两侧100㎜范围内，采用红外测温仪测量。

焊接要求：

①预热达到要求后，立即焊接并一次连续焊完；
②层间焊接温度不低于350℃；
③每层焊接缝接头错开；
④引弧不允许在焊道内。

焊后处理：

①焊完后采用保温层包裹焊道缓冷；
②热处理则采用电热带包裹加热。

3 结 论

经过合金钢与中碳钢接头分析工艺评定，取得合理的焊接工艺参数，并用于实际施焊，解决了1Cr5M/20#钢接头的焊接问题。在河南油田精蜡厂某常压加热炉管更换工程中，全部采用H08Mn2Si焊丝氩弧焊打底，J507焊条焊接共43道焊口，一次合格率达到90%。