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。 # u5 K8 v: J$ c# H) p* l- N

表1  各焊接系数
9 h, Q: y* S7 E: D/ C( T

/ F, F" E: I x" R% i; F/ r* N$ A N0 O( L6 d8 B) R9 S% s+ N* I1 h, f5 e" {, n+ ~6 W i1 r4 V. n# e$ U" N" s% x0 }$ r; f4 `' V5 n3 {, r( t' {+ s$ H7 I8 I3 d5 \: C. L* C* _: x) j" U7 |2 k8 g* b% g3 M5 p# M! [# c6 b* k" w8 |! ^- u8 W r! D/ T' A- f' ^" V: E3 T; U F, q8 B0 J) S+ A0 ~( L5 b6 l' ]' x' E4 L- F. d4 D w) k, h$ E6 K% @( ~; b1 o, |, n0 g4 J/ t# }0 _. r2 ]+ T2 o5 G0 q0 x/ s2 |8 ]9 x( t5 Q$ Y" ?8 W! |! u1 I& C, L" t$ u! n' 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%。 + r' h2 A9 _6 M2 Z$ ?& {' Z