1、112Cr1M0V 钢材焊接工艺分析摘要：本文通过对 12Cr1MoV 耐热钢是一种难以施焊的材质分析，因而焊前预热、焊后高温回火处理或焊后适当缓冷，严格按焊评工艺参数进行施焊，其焊接接头能够满足焊接施工质量要求。 关键词：钢材焊接 施工 质量 中图分类号：P755.1 文献标识码： A 文章编号： 1 引言 吉林石油天然气股份有限公司下属化肥厂二动力车间一号与二号过热蒸汽联箱主蒸汽管线这经常疏水与放水管线系采用国产 12Cr1M0V 钢材，符合国标 GB5310-85 标准。管道设计压力为 9.8Mpa，试验压力为 14.7 Mpa，设计温度为 540；管材规格为 28*3。 这种钢材在 5
2、40操作时，其极限强度相当于标准强度的 1/10。为此，对这种接头焊接要求严格，焊前要预热，焊后要经高温回火处理，焊口需经 100%无损检验，质量要求严格，在我公司还是首次施焊项目，因而依据国内外有关标准规范而编制焊接工艺， （WPS）从而获得优良的焊接接头用以安全施用。满足了焊接施工质量要求。 2 钢材性能 这种钢的焊接主要问题是近缝区的硬化、冷裂纹热影响区的软化、焊后热处理或长期高温使用会有再热裂纹问题。当焊缝含碳量偏高、焊材选用不当时也会遇到焊缝结晶裂纹问题，主要是由于刚性较大和氢扩2散引起焊接裂纹。用估算钢材焊接性指标碳当量估算法计算： Ceg=C+Mn/6+Si/24+Ni/20+C
3、r/5+Mo/4+V/14(%)=0.15+0.7/6+0.37/24+0+1.2/5+0.35/4+0.3/4 =0.15+0.117+0.015+0.24+0.087+0.021=0.63% 当 Ceg=0.40.6%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，而 12Cr1MoV 钢材的 Ceg=0.63%，因而焊接时难度较大，需采取严格工艺加以控制。 3 焊接工艺 焊接工艺是依据 PQR 而编制，因而焊接工艺评定的确定是关系能否获得优质焊接接头的保障，因此在施焊前对焊评的实施应十分重视，选择有经验的焊工，拟定近似的焊接工艺参数，为取得满意结果，确定的最佳焊评的有关参数将在 WPS 中予以详述。为符合施
4、焊位置，焊评选水平固定位置进行试验。选 12Cr1MoV28*3 管材为试件，试件长度300mm。 3.1 对接焊缝 X 射线报告 选用 XX2505 X 光射线机进行透射管，电压为 240KV，管电流为5mA，焦距为 500mm，曝光时间为一分钟，其结果均为一级片（按GB50236-98 标准） 。 （1）接方法：因管径小壁厚又公为 3mm，为确保焊接质量故采用TiG 进行焊接。 （2）TiG 焊接采用直流正极性。要求氩弧焊机必具有脉冲或高频装置，以便顺利引弧。焊机上的电流表、电压表必须经计量检测合格。 3（3）选用 TiGR312.5 的焊丝，其成份见下表 （4）氩气：纯度99.98（5）
5、选用钨极：2.5mm（6）坡口：材料含合金元素较高，为防止热切割产生淬裂趋势，故选用机械切割法进行截断和坡口加工，坡口型式见下图 1： 图 1 图 2 坡口加工后的粗糙度为 12.5，为检验在加工过程中是否产生切削裂纹，必须着色渗透检验。焊接前应将坡口及其边缘内外表面不少于 20mm范围内油漆等清除干净。 4 管子对口的组对 （1）定位点焊，定位点焊应与正式焊接工艺相同，最少点焊二处，点焊处要严防产生裂纹、缩孔等缺陷，一旦产生缺陷应立即清除，其定位点焊应保证焊透。 （2） 、管件组对时如采用卡具组对，其材质应与母体材质相同，卡具焊前应进行预热。 （3） 、卡具应在焊缝热处理前拆除，管表面应处理
6、妥当，并经着色检查。 （4） 、严防强力组对。 4.1 预热，为消除近缝区硬化现象，正确选择预热温度是非常重要的，预热及焊后热处理不仅可以改善组织，而且还可显著减少焊接残余应力，同时，也可以消除扩散氢的含量，因而对减少延迟裂纹倾向是有利的。预热温度为 250350 ,预热范围是以对口中心为基准，两侧各不小于3 倍管壁厚为宜，采用电加热法进行预热即采用履带电式加热器置于焊件4上，预热温度可由自控装置进行调控。 4.2 焊后热处理，本焊件焊后应立即进行热处理，故焊后处理（消氢处理）可免作。焊件焊完后进行高温回火处理，其曲线如图 2。热处理加热宽度从焊缝中心算起每侧为 3 倍壁厚，但两侧不小于 60
7、mm，热处理后，焊缝再做射线探伤检验。 （1） 、升温过程对 300以下时间可不控制。（2）升温速度225/h（3）冷却速度300自然冷却（4）冷却速度300，不小于 275/h 4.3 注意事项（1）按 DL5007 第 6.0.3 条采用氩弧焊或低氢焊条，焊前预热和焊后适当缓冷，其壁厚小于或等于 10mm，管径小于或等于108mm 的 12Cr1MoV 钢管可免作焊后热处理。此种方法可以尝试，待焊评合格也可采用。 （2）按 GB5023698 之 6.4.11 要求焊后热处理温度为750780,而 JB4708 要求为 600680。 5 焊接检验 5.1 外观检查：（1） 、焊缝成型良好
8、；（2） 、焊缝余高为03mm；（3） 、焊缝宽度比坡口每侧增加 2mm；（4） 、表面缺陷详见DL5007 表 8.0.12 焊缝表露缺陷允许范围；（5） 、焊缝表面需着色检验。 5.2 无损检验，焊缝需经 100%射线探伤检验，级为合格，详见GB50236-98 标准。 6 结束语 12Cr1MoV 耐热钢是一种难以施焊的材质，因而焊前预热、焊后高温回火处理或焊后适当缓冷，严格按焊评工艺参数进行施焊，其焊接接头5能够满足焊接施工质量要求，达到预期经济效果。 作者简介：张家亮工程师从事工业安装工作近 20 年，多次参加公司大型装置改、扩建的安装工作，现主管公司工艺、设备安装技术管理，其所管理的重点项目，多次获得省、市级优质工程称号。
