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X6CrNiMoTi17-12-2的不銹鋼厚壁管道焊接方法
雙擊自動滾屏 發布者:管理員 發布時間:2018/7/28 閱讀:1308次 【字體:

X6CrNiMoTi17-12-2的不銹鋼厚壁管道焊接方法

馬鋼2250mm熱軋薄板生產線是馬鋼“十一五”技術改造和結構調整工程項目中的關鍵生產線,其設計年產550萬t熱軋帶鋼,其中供冷軋原料225萬t,供平整分卷機組原料80萬t,供橫切機組原料50萬t,直發商品卷195萬t。工廠設計由是SMS-DEMAG總負責,馬鋼設計院負責轉化設計,關鍵設備從德國進口,國內配套加工。主軋線共有10個液壓系統,最大工作壓力Pmax=29MPa,由SMS-DEMAG提供厚壁管道材料,材質全部采用德國DIN2462標準中X6CrNiMoTi17-12-2(1.4571下同)的不銹鋼管道,液壓管道施工過程中要求最高、焊接難度最大的是覫114.3×20厚壁管的焊接,數量多達40t,一方面材料數量是限定的,另一方面管道安裝后返工難度更大。

2焊接性分析

X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼管主要用于軋機區和卷取機區的液壓管道,要求對焊接頭內表面成形良好,不內凹,焊瘤較小,確保液壓系統要求的清潔度和焊縫經X射線探傷不低于Ⅱ級標準。從表1中的化學成份可知:X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼屬于鉻鎳18-8型奧氏體不銹鋼,只是其化學成分與其他的鉻鎳18-8型奧氏體鋼略有不同,主要是Mo的含量較高,但其可焊性較好。

(1)鉻鎳奧氏體鋼,導熱系數約為碳鋼的1/3,線膨脹系數比低碳鋼約大50%,在自由狀態焊接時易產生較大的焊接變形。(2)焊縫晶間腐蝕:在焊態(焊后未經熱處理的狀態)已有鉻的碳化物的沉淀,因而形成貧鉻層,最易于出現在焊接線能量過大或多層焊的條件下。(3)焊縫金屬中存在一定量的穩定化元素(Ti、Nb等),焊縫中穩定化元素和碳的數量比,要比母材規定值大一些較好。(4)刀蝕:在焊接工藝上,首先要減少近縫區過熱。(5)熱裂傾向;采用的焊接工藝應盡可能減少熔池過熱和接頭的應力,減少焊接電流,盡可能采用小的線能量和小截面的焊道。

3焊接材料的選用

X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼雖然可焊接性好,但對于含Ni量小于10%~15%的18-8系列的奧氏體鋼(見表2),最為有效的提高焊縫抗裂性的手段,就是使焊縫成為γ+δ雙相組織,特別是在多層焊的根部封底焊道或熔合比較大的情況下,焊縫成分被母材所稀釋而得不到足夠數量的δ相,這時應采用獲得更多一些δ相(4%~12%)的焊絲或焊條,提高奧氏體化元素Mn、C、N的含量。

根據母材實際的化學成分(見表2)和焊接性分析,選用的焊絲型號為H0Cr20Ni14Mo3,直徑為覫2.5mm,焊條型號為A022,直徑為覫2.5mm,其化學成分參見表3、表4。

4焊接過程

4.1焊接方法

針對壁厚δ=20mm,直徑φ=114的厚壁不銹鋼管和系統要求,采用前三層用氬弧焊(TIG)焊接,后四層用手工電弧焊蓋面的焊接方法,可以降低焊接成本,提高工作效率。4.2管道切割根據已往工程施工經驗,不銹鋼管的切割和坡口加工一般用等離子切割機進行,存在切口不整齊,而且針對大量覫114×20的X6CrNiMoTi17-12-2鋼管若依然用此方法切割和加工坡口,將對管材的材質和性能造成一定的影響,而且效率極低,尤其是等離子切割時的熔渣處理也較困難。在實際操作中選用帶式鋸床鋸切速度快,且切口整齊。





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