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耐磨铸钢管ZG40CrNiMoMnSiRe的焊接

日期:2020-06-12 21:05 关注:

摘要:ZG40CrNiMoMnSiRe是一特种耐磨铸钢,目前没有成熟的焊接工艺。根据材料可焊性理论,通过对ZG40CrNiMoMnSiRe的碳当量、热影响区脆化及冷裂纹、热裂纹分析,提出了可行的焊接工艺及焊接质量控制方法,经焊缝外观检查、渗油试验及管道系统试验,焊接质量达到有关标准要求。同类材料焊接可参考本工艺进行。

引言

山西化肥厂新增220t/h高温高压蒸汽锅炉送粉原煤管线及输灰管线采用耐磨铸钢ZG40CrNiMOMnSiRe材料。规格为:φ89×8mm、φ108×8mm。

1 ZG40CrNiMoMnSiRe焊接性分析

1.1碳当量测算ZG40CrNiMoMnSiRe的化学成份见表l。

表l主要化学成份

根据目前应用范围较J。的碳当量公式:

碳当量公式

从上式得出的CEN值约为1.02,远远大于0.4,说明此钢材易于淬硬。

1.2焊接热影响区的脆化

ZG40CrNiMoMnsiRe铸钢由于碳量高,合金元素多,钢的淬硬倾向大,Ms点又低,因而在淬火区易产生大量淬硬的马氏体(尤其是高碳、粗大的马氏体),导致严重的脆化。因此宜采用小线能量焊接,以利于减少粗晶淬火区的高温停留时间,降低奥氏体的过热长晶和稳定性,从而降低淬火区的脆化程度。

1.3冷裂纹

ZG40CrNiMoMnSiRe淬硬倾向大,近缝区所出现的马氏体组织,增加了焊接接头的冷裂倾向。为了提高抗裂性,应尽量降低焊接接头的含氢量,并采用焊前预热和焊后及时热处理。

1.4热裂纹

ZG40CrNiMoMnsiRe碳及合金含量高,焊缝凝固结晶时,结晶温度区间大,偏析倾向也较大,因而焊接时具有较大的热裂纹敏感性。为了防止产生热裂纹,应采用低碳焊条,在焊接工艺上要注意填满弧坑。

2 焊接工艺

2.1 焊接方法:手工电弧焊。

2.2 焊接材料:低氢型焊条J707。

2.3 坡口型式:V型坡口。

2.4 焊前预热:温度为200℃;层温保护大于等于150℃;焊后热处理:温度为630℃~640℃。

2.5 焊接规范参数:采用直流反接;

打底焊:焊条够.2 mm,电流90 A~120 A;

盖面:焊条似mm,电流120 A~160 A。

3 焊接质量控制

3.1 焊件的切割和坡口加工采用机械方法,以保证装配精度,避免切口处发生组织变化。

3.2 焊件组对前应将坡口及内外侧表面不小于10 Hun范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净。

3.3 焊条烘干温度为350℃~450℃,恒温1 h。烘干后放在100℃~150℃保温桶内,随用随取。

3.4 焊接定位焊缝时,应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺。

3.5施焊中应保持起弧和收弧处的质量,收弧时应将弧坑填满。

3.6 应严格按照焊接工艺施焊。

3.7 焊后按质量要求进行100%焊缝外观检查,3%的渗油试验。

4 结语

 山西化肥厂220t/h新增锅炉送粉原煤管线及输灰管线按上述工艺进行焊接。经管道系统试验及渗油试验,焊接质量达到有关施工规范和质量标准要求。

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