2023年10CrMoAl管道焊接工艺研究.docx

2023年10CrMoAl管道焊接工艺争辩 ：在南山印尼宾坦岛热电项目首期工程中，循环水管道因特殊工作环境和技术需要，设计单位接受了耐腐蚀无缝钢管。通过对该钢管的化学成分及焊接性进行分析，并结合我公司该类钢管道焊接工艺评定，现场制定了一系列保证管道焊接质量的措施和施工方法，最终取得了良好的效果。 关键词：CrMoAl管道；焊接工艺；质量把握 1序言 CrMoAl钢具有优良的耐海水腐蚀性能，其成分中的Al可与空气中的O2发生化学反响，生成Al2O3疼惜膜，起到耐腐蚀作用；CrMoAl中的铬、钼离子在海水中能自动补充氯离子对钢材点腐蚀形成的空隙，形成致密疼惜层，阻挡点腐蚀向纵深进展，进一步增加耐腐蚀性能。经济性上，CrMoAl钢管价格仅为不锈钢管价格的一半，而使用寿命是它的5~倍。综合来看，CrMoAl钢是沿海电厂输送水及含海水介质的最抱负管道材料。南山印尼宾坦岛热电项目位于印尼廖内群岛，三面环海，电厂循环水管道因特殊工作环境和技术需要，设计单位接受了CrMoAl耐腐蚀无缝钢管。通过实行合理的焊接工艺、全方位的施工过程把握，全力保证了CrMoAl管道现场焊接质量。 2化学成分及焊接性分析 2.1化学成分分析 CrMoAl钢管的化学成分见表1，力学性能见表2。依据CrMoAl钢管的化学成分分析，其中参加的Mo、Al等元素具有细化晶粒，改善焊缝结晶组织的作用。 2.2焊接性分析 CrMoAl钢属于耐海水腐蚀的特殊用途低合金高强度结构钢，该类钢主要的焊接问题是焊接接头在冷却到较低温度时简洁产生裂纹。对于低合金高强度结构钢，当碳当量Ceq＜0.4%时，焊接时根本无淬硬倾向，焊接性能良好，也就不需要进行焊前预热以及严格把握焊接热输入的措施；当0.4%＜Ceq＜0.5%时，此时淬硬倾向不明显，焊接性尚可；当碳当量Ceq＞0.5%时，淬硬倾向明显，冷裂纹产生可能性也随之增加，这时需要实行一系列把握措施，如预热、把握焊接热输入、焊后热处理等。因此管道焊接前，应对其焊接性进行认真分析，制定合理的焊接工艺，施工过程实行严格的技术把控。计算碳当量的公式为Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0.4%，依据计算结果得知，CrMoAl钢的淬硬倾向不明显，焊接性尚可，焊接时不需要预热和焊后热处理（1）。 2.3焊接工艺评定 依据规定，技术人员需遵循公司相关焊接工艺评定内容来制定现场焊接工艺指导书，现场使用的钢管主要是φ630mm×mm的大径薄壁管，因此从焊接工艺评定中选择规格为φ21mm×8mm的同材质钢进行焊接工艺评定，可以掩盖现场施工中的管道焊接。焊接工艺评定内容包括：全部焊接参数、外观检测、无损检测、拉伸试验以及弯曲试验（2）。依据工艺评定内容，焊接方法选择SMAW；焊接材料选取CrMoAl钢专用焊条H03作为填充金属。该焊条便于施焊、工艺优良，能有效防止焊接接头产生裂纹、未熔合等缺陷，从而取得优良的焊接接头。H03焊条熔敷金属化学成分与力学性能见表3、表4。焊接过程中接受摇摆焊、单面焊双面成形，应用机械方法进行根层层间清理，具体焊接参数见表5。 3现场焊接工艺 3.1焊前预备 （1）坡口制备管道切割必需接受机械方法，不允许使用等离子切割、气割、碳弧气刨加工，接受V形坡口，坡口角度30°~35°，钝边＜0.5mm，对口间隙2~3mm（见图1）。（2）坡口组对组对前，对坡口尺寸进行核查，并用丙酮清洁坡口及其四周区域去除油脂，焊接接头定位焊接受焊条电弧焊，焊接工艺与正式焊接工艺相同。定位焊缝必需保证完全焊透、熔合良好，且无气孔等缺陷。焊缝应平滑过渡到母材，并将焊缝两端打磨成斜坡状。正式焊接时，起焊点在两定位焊缝之间。组对时尽可能避开直接焊接在母材的夹具上，以免损伤母材。 3.2焊接 （1）根部焊接管道根部焊缝选择焊条电弧焊打底，打底过程中严格把握电流大小。随时使用强光手电筒，通过没有焊接的间隙观看内部打底状况，观看焊缝反面有无焊瘤、未焊透等缺陷，觉察后准时处理。打底结束后，清理反面药皮，进行质量检测，确认合格后进行填充焊接。（2）填充焊接CrMoAl管道应尽可能减小热输入，减轻焊接接头的敏化程度，从而可以提高耐蚀性。因此，填充焊接需接受多层多道焊接工艺，同时接受小热输入、短电弧、底层不摇摆、盖面层作小摇摆的焊接方法。多层焊时，每焊完一层焊缝必需彻底打磨清渣，并经质量检测合格前方可进行下一道焊接。多层焊的层间接头应错开，并严格把握层间温度，层间温度应把握在0~1℃。焊接过程中应留意焊缝清洁疼惜，焊接作业点四周搭设篷布，防止因雨水和其他杂物掉落焊缝而影响焊接质量。（3）盖面焊接盖面前检查好填充层焊缝质量及层间温度，以两侧坡口边缘线为基准线，焊缝熔池向母材侧延长0.5~1mm的距离，使焊缝的宽度比坡口宽度大1~2mm，并始终保持这一宽度，以保证焊缝外观质量（见图2）。（4）焊缝外表自检焊接完毕后焊工进行严格自检，填写自检记录，并在焊缝四周标记上本人焊工号、焊接日期。假设觉察焊缝外表缺陷，如有焊瘤、气孔、咬边及凹坑等缺陷，应接受机械方法去除，必要时进行补焊。 4结束语 自检合格的焊缝经射线检测和超声波检测后，图2盖面焊合格率到达%，不合格的焊缝通过机械方法将缺陷去除后，使用与正式焊接相同的工艺进行补焊。综合上述检测结果，通过实行合理的焊接工艺以及有效的施工过程把控，将CrMoAl耐腐蚀管道成功应用于印尼宾坦岛热电项目首期工程中，为其他项目类似管道焊接施工供应了贵重经验。 参考文献： （1）国家能源局.DL/T—2火力发电厂焊接技术规程（S）.北京：中国电力出版社，2. （2）国家能源局.DL/T8—4焊接工艺评定规程（S）.北京：中国电力出版社，5. 于祥宽 于海鹏 单位：中国电建集团山东电力建设第一工程 5