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。 A" V8 E. d9 l( L" ?% p$ D

表1  各焊接系数

8 j1 p, q" M/ ] o6 h* m) f4 q$ N" ~( h7 E, E, z4 H B3 P7 W6 V2 e% m8 b7 Z( n$ l" K5 Z( v. v6 O* I: ?' k5 `" t" e/ s% B0 q2 y( A8 ^5 {; ~ p6 |; z6 U" ?( L0 W0 m+ q& v; i8 i8 U! r1 c2 Y- A3 j1 g1 h1 o& {9 E2 n7 c7 R/ Z, \# V; F; y( M* n j! m+ h% O$ e9 c! {8 E2 o% G+ [( _+ I6 l! r* i S; s" r6 l6 K2 O! t2 h$ E- m& [; @$ t: `% |! e: z) O- ?; f8 y! e5 m1 G i3 T; o2 M, x3 n2 |$ X1 i3 O$ a. C9 |

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%。