针对15CrMo钢的焊接性的工作特点,根据以往的经验,参照国外提供的焊接工艺卡,我们选择了两种方案进行焊接试验。
钢材的表面不应有裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层及压入的氧化铁皮。钢材的局部缺陷应清除,清除时不应对钢材的使用造成有害影响,且应保证钢材允许的最小尺寸,清除的宽度不小于清除深度的5倍。允许有从实际尺寸算起不超过公称尺寸公差之半的个别细小划痕、压痕存在。
从1995年开始,我国胜利石油管理局稠油热采注蒸管道全部改用15CrMo钢高压锅炉用无缝钢管制,1997年部分湿蒸汽发生器辐射段炉管也改用15CrMo钢管制造。经5-7年使用证明生产运行良好,未发生郭腐蚀爆裂事故,从此我国石油管道耐热钢全部抛弃日本进口的STB42钢。
一、15CrMo钢系珠光体组织耐热钢,在高温下具有较高的热强性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氢腐蚀能力。由于钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素,钢材的淬硬倾向较明显,焊接性差。
方案Ⅰ:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,TIG焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,TIG焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝熔合线热影响区(HAZ)
方案Ⅰ:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,TiG焊打底。E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ:采用ER80S-B2L焊丝,TiG焊打底。E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。