1、4130(30CrMo)+16Mn 焊接工艺的试验和应用摘要：本文作者对 4130（30CrMo）+16Mn 进行了分析介绍，供大家参考。 关键词：焊接工艺；试验；应用 中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 新疆吐哈油田建设有限责任公司于 2010 年 6 月 12 日8 月 15 日承揽鲁克沁采油厂玉东注气完善工程，该工程全长 6.7Km，材质采用16Mn，施工中业主供应的阀门所配套的焊接法兰材质为 4130（30CrMo） ，这种材质执行的标准是 API（美国石油工程协会）标准，在吐哈油田属首次使用，对此，我们通过试验，制定出合格的焊接工艺，为工程顺利进行提供了焊接技术
2、支撑。 24130（30CrMo）+16Mn 焊接工艺性能解析 2.116Mn 已经广泛应用，这里就不再做分析。 2.24130 焊接性分析 任何金属材料都需要通过结合性来确定其焊接的难易程度，这是非常必要的过程。 2.2.1 通过 4130 化学成分简单分析焊接性 依据供货厂家提供的质量书得知，4130 这种材料相当于国内牌号30CrMo，其合金成分如下： 由上表得知，其含碳量为 0.3%，焊接性一般（含碳量小于 0.25，焊接性良好；含碳量 0.25-0.4，焊接性一般；0.4-0.6，焊接性较差。 ） 2.2.24130（30CrMo）材料的特点分析 材料的交货状态： 由此可知，这种材料
3、的交货状态是调质状态，即中碳调制钢。 中碳调制钢具有以下特点： 2.2.2.1 热裂纹材料的合金元素含量较高，液-固相区间较大，偏析严重，使其具有较大的热裂纹倾向； 2.2.2.2 冷裂纹淬硬倾向明显，使冷裂纹倾向增加； 2.2.2.3 热影响区的性能变化为减少过热区脆化，从减少淬硬倾向出发，照理应采用大焊接线能量有利，但由于这种钢的淬硬倾向很大，仅仅通过加大线能量往往还难以避免马氏体的形成，并且还增大了奥氏体的过热组织，促使形成粗大的马氏体，使过热区脆化更为严重。因此，采用小的焊接线能量，同时采取预热、焊后缓冷和后热处理等措施。 2.34130 工艺性能分析、焊接工艺拟定 分析了焊接性，还应
4、对其工艺性的实施过程进行分析，以得到合理的焊接工艺。 首先，焊接工艺参数的确定应是保证焊接过程中不出现冷、热裂纹；其次，接头的性能由焊后热处理来保证。 由前面的分析得知，这种材料需要采取预热、焊后缓冷和后热处理等措施，那么，所采取措施的温度、时间等就必须有个明确的定量。从防止产生焊接冷裂纹的角度考虑，应采用预热温度为200-350，但考虑到现场施工环境及操作的难易程度，于是将预热温度设定为180、焊后及时做后热处理的工艺，具体热处理工艺的温度、时间及要求如下图： 热处理理想温度曲线图 热处理工艺要求： 升温要求： 1、初始炉温；150。 2、150400区间；升温速度控制在 150/h200/
5、h。 3、当炉内温度升高至 400之后；400730区间；升温速度控制在 200/h250/h 区间。 保温要求： 1、当炉内温度升至 730时；保温时间 45min1h 。 降温要求： 1、当炉内温度降低至 400之前；730400区间；降温速度控制在 200/h250/h 区间。 2、当炉内温度降低至 400之后；可采取随炉冷却或空冷。 3 焊接材料的选择 这次焊接材料的选择主要依据异种钢焊接时应遵循的 3 个原则来选定： 3.1 合金成分合金成分依据焊接性较差的 4130 来选定； 3.2 等强原则异种钢焊接时抗拉强度依据强度级别较低的 16Mn 来选定； 3.3 经济性选定的焊接材料最好是常用的、容易购进的材料； 3.4 焊接材料的确定 依据以上 3 点，确定焊接材料为 R307，各种参数如下： 44130（30CrMo）+16Mn 焊接工艺性能试验 根据以上的分析及选材，我们制定出相应的焊接工艺指导书，并进行试验： 各种焊接工艺参数： 通过试验，拟定的焊接工艺指导书合格，该工艺切实可行。 5 工程应用 试验完成后，将该工艺进行现场应用。由于施工现场无法进行热处理，我们采用短截（16Mn）与法兰（4130）在机械厂现场焊接，焊后立即进行热处理，经过无损检测合格后进入现场组装，完成后通过试压，获得一次成功，为实现吐哈油田公司“夺油上产”的目标提供了重要的焊接技术支撑。
