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
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v* C( m6 I4 G8 a8 K- j/ r4 |* V6 M& r |' h' a, w- Q: w7 U! ^6 U7 U n3 C" I0 \; _/ U; h, x: h( @1 a. \7 a" D4 g* }; r. t4 m# f8 Q% Z8 }/ F7 F' r) P5 F" L% p/ l- {! L0 z! `8 `8 {! M/ D; q5 l6 Y( U# @; {9 \% _9 o& D) ^! \$ V' Z2 e, x$ N3 W+ L( O. x" d5 x: n3 o4 N" v" c& j4 H9 X: _8 G2 D: \* D- A! e' G2 S& l4 F0 u& b% r' Y H: g; f! A. u1 O, `0 k% I/ U6 [) ^9 k9 x7 u: n5 [; H4 K/ ^. b% {4 R! g6 z& p ^6 T. J, o0 J5 y- a6 i3 ^0 }1 W, \2 i4 N4 q; R1 O& k1 ?0 g1 t5 h1 f6 \; U8 T4 p9 k6 {0 g& R' E2 f5 Q

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%。