技术领域
[0001] 本
发明涉及
金属加工工艺,具体的是一种15CrIMolV
阀体与WB36配管异种钢焊接方法。
背景技术
[0002] 随着我国火电事业的不断发展,超(超)临界火
电机组的运用越来越多,WB36材料以其优异的性能发挥着重要作用。阀
门进口加一个配管,起到节省
能源的作用。
[0003] 15CrlMolV钢的可焊性差,焊接过程中容易产生冷裂纹,延迟裂纹的倾向也很大。
[0004] WB36耐热钢材料
合金总量高,导热性能和
焊接性能差,容易出现裂纹,因此该钢焊前必需预热和焊后必需
热处理才能达到要求。
[0005] 在15CrIMolV阀体与WB36配管异种钢对接焊的过程中,存在着合格率低,焊后裂纹及延时裂纹频次较高的问题。解决的办法是做焊接工艺性能试验,进行研究,掌握焊接过程中的关键技术,不断改进,解决难题。
发明内容
[0006] 为了解决上述问题,本发明提出了一种15CrIMolV阀体与WB36配管异种钢焊接方法,阀体15CrlMolV进口与WB36配管进行异种钢对接焊,解决焊接性能较差的工艺问题,掌握焊接过程中的核心技术,形成具有自己特色的工艺规范,获得可观的经济效益。
[0007] 为了达到上述发明目的,本发明提出了以下方案:15CrlMolV阀体与WB36配管异种钢焊接方法,具体在于以下步骤:
第一步:确认阀体的材质为15CrlMolV钢;
第二步:确认与阀体配套的WB36配管的材质属N1-Cu-Mo低
合金钢;
第三步:选用
焊丝型号为TIG-R31 ;选用
焊条型号R317且焊条的直径为Φ4 ;
第四步:
烘焙焊条:
R317焊条:烘培
温度为3000C _350°C,烘焙时间是1.5h ;
第五步:采用加热带预热
工件,阀体预热温度为300°C -400°C,预热时间2h,配管预热温度为100°C _150°C,预热2小时;
第六步:焊接:
Ca)焊 TIG-R31:
先用焊丝TIG-R31将阀体和配管
点焊连接,然后校正阀体与配管
位置,最后用焊条TIG-R31进行打底焊;焊接
电流60-90A ;
(b)焊 R317:
用R317焊条盖面焊接,层间温度250°C _350°C,焊接电流140-160A ;
第七步:焊后热处理采用回火工艺,温度为740V ±10°C,保温3h ;
第八步:
对焊接部位进行射线探伤。
[0008] 对焊接部位进行射线探伤是按照GB3323《钢
焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。
[0009] 本发明的优点是:阀体材料:15CrlMolV;配管材料:WB36 ;焊接材料:焊丝TIG-R31打底,R317盖面,四种材料焊成一体;阀门加上配管作用是:降低
煤耗、提高热效率,使机组运行可靠,不断增加,提高经济效益;解决异种钢焊接性能较差的工艺问题,掌握焊接过程中的核心技术。
附图说明
[0010] 图1是本发明的示意图。
[0011] 图中:阀体1,配管2,焊接部位3。
[0012]
具体实施方式
为了更进一步的说明本发明的制作过程,以及采用该制作方法所获得的优点,下面结合附图1进一步的描述。
[0013] 一、材料的基本性能:1.15CrlMolV阀体材料:
(I) 15CrIMolV钢的基本性能:
15CrlMolV是前苏联研制的钢号,与12CrlMolV相比,钢含量有所提高,平均值高出0.8%,含
钒量相差较小,平均值低0.025%,其它元素C、Mn、S1、Cr、S、P均无差别,故15Cr IMo IV钢淬透性较好,热强性能较高,在450°C _550°C温度范围内,持久强度比12CrlMolV 高约 19.6MPa,570°C 时高出 9.8MPa。
[0014] (2) 15CrlMolV 钢的焊接性能:a.15Cr IMo IV化学成份:
b.15CrlMolV机械性能:
c.15CrIMolV焊接性能:
15CrlMolV钢的可焊性差,在焊接过程中易产生冷裂纹,延迟裂纹的倾向也很大,所以15CrIMolV焊接时需要采用严格的焊前预热、焊后热处理等工艺措施,才能保证焊接
质量。
[0015] 2.WB36 配管材料:Cl) WB36钢的基本性能:
WB36为德国梯生钢厂、曼内斯曼钢厂和日本住友金属株式会社生产的N1-Cu-Mo
低合金钢。由于WB36钢具有较高的强度和良好的焊接性能等特点,已作为
耐热合金钢列入Vdtuv法规,并广泛用作500°C以下大型热电站压
力管道。
[0016] WB36是一种N1-Cu-Mo型低合金钢,在DIN标准中被称为15NiCuMoNb5。WB36中含有N1、Cu、Nb等
合金元素,具有高的
抗拉强度和
屈服强度。Nb细化晶粒,Cu通过其析出物达到沉淀强化,并提高钢的抗
腐蚀性。但Cu是使材料具有红脆性的元素,在钢中易在
晶界富集,引起网状裂纹
缺陷。钢中加入Ni,可以使晶界产生熔点较高的Cu-Ni化合物,从而消除Cu的不良影响。
[0017] (2) WB36钢的焊接性能:2、WB36钢机械性能:
(3)WB36钢焊接性能:
WB36钢具有一定的冷裂敏感性,钢中的Cr、Mo、Nb等强
碳化物形成元素,增加了钢的再热裂纹敏感性。WB36耐热钢材料合金总量高,导热性能和焊接性能差,因此该钢焊前必需预热和焊后必需热处理才能达到要求。
[0018] 3.TIG-R31 焊丝的材料:(I) TIG-R31焊丝的基本性能:
TIG-R31是含Crl.25 %-Mo0.5 %-V的低合金耐热钢钨极氩弧焊丝。焊缝金属具有优良的塑性和韧性。焊缝成形美观,全位置焊接性能良好。通常焊接时,焊件需预热和保持道间温度25(T300°C,焊后进行715~745°C回火处理。
[0019] 用于焊接
工作温度在580°C以下
锅炉受热面管子和540°C以下
蒸汽管道及石油裂化设备、高温合成化工机械(如12CrlMoV、T/ Pll等钢)的手工钨极氩弧焊打底及全氩焊。
[0020] (2) TIG-R31焊丝的化学成份:(3)TIG-R31机械性能:
4.R317焊条的材料:
(1) R317焊条的特点:
用途:用于焊接工作温度在540°C以下的珠光体耐热钢(如12&MOV)结构,如高温高压锅炉管道,石油裂化设备,高温合成化工设备等
(2) R317焊条的化学成份:
(3)R317机械性能:
二、焊接工艺:(I)材料:
阀体材料15CrlMolV与配管WB36材料不同,加上焊丝TIG-R31和焊条R317,共四种材料焊接完成。
[0021] (2)步骤:先把阀体与配管点焊,然后用焊丝TIG-R31打底,最后用R317焊条盖面,四种材料焊接在一起。
[0022] (3)工艺:A:焊条烘培:
(a)R317 焊条:
1.烘培温度:3000C -3500C XL 5h。
[0023] 2.焊条直径:Φ4 B:阀体、配管预热:(I)阀体预热:300°C -400°C X2h。
[0024] (2)配管预热:100°C -150°C X2h。
[0025] C:焊接:(a)焊 TIG-R31:
先用焊丝点焊,然后校正,最后打底焊。焊接电流60-90A。
[0026] (b)焊 R317:层间温度250°C _350°C,焊接电流140-160A。
[0027] D:焊后热处理:回火温度为740°C ±10°C,保温3h。
[0028] 三、检验:对焊接部位进行射线探伤,按照GB3323《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。