常压加热炉炉管的焊接技术及应用

HEATS

某常压加热炉炉管更换工程，其炉管是ø127×820号锅炉钢管，炉管之间的连接采用ø127×10 1Cr5M急弯头。要求对炉管焊口100%进行X射线探伤，合格等级为Ⅱ级。

1 焊接工艺性能分析

1Cr5M是铬钼中合金耐热钢，室温下为珠光体组织，供货材料应为退火状态。该质材焊接性能较差，空冷淬硬倾向大，容易出现马氏体组织，焊前需确认材料处在退火状态，焊接时则应注意防止其出现冷裂纹。250℃时1Cr5M的平均线膨胀系数为11.66×106㎜/㎜℃，20号钢为12.56×06㎜/㎜℃,因此只要保证接头的常规机械性能即可。

2 焊接工艺要点及方法

焊接材料选用J507的焊条、焊丝：H08Mn2Si。

各焊接系数详见下表1。

表1  各焊接系数

/ i& b$ o% P9 ?, e$ ^* _- ~: z7 V8 S; Q& M/ z8 ]* X# v, H* ], q! j7 H* [7 J9 f: Z$ d4 ~8 C# x7 D) V1 R+ D& K9 A6 R$ {( L# d, _* R# C) Z6 _& J& l8 r% u" X3 q' Y% @( q& H Y& t& Y) k( {# p1 x Y0 ~) [. b4 ?6 `, Q( x1 @5 i2 E: q& V$ h9 M' k) T7 j& g3 k4 v" P1 J% W: t* B j( v1 U2 k* `6 ^' m, E$ { R9 g# N; ^5 M# }/ v( t4 N0 V; H8 I, H, ?' I$ F7 v! ?1 D" U u9 z9 U6 i* D! y. l1 ^; f" J, b* ^3 k# m+ {1 @, e" M6 ~: C! w( C5 u# D5 G: ~# G# A1 v% z" q" U' j8 d4 Q+ I" c; ^3 F; i9 `0 e! \" A/ J+ R2 l% `

焊  缝层  次	焊接方法	填充金属		接  法	焊接电流(A)	电    弧电压(V)	备注
		牌号	直径(㎜)
1	氩弧焊	H08Mn2Si	2.5	反接	80-90	9-10	氩弧焊钨极氩气流量：9-12升/升
2	手工焊	J507	3.2	反接	90-120	23-25
3	手工焊	J507	4.0	反接	140-150	23-25

预热温度：

250℃—350℃在焊缝两侧100㎜范围内，采用红外测温仪测量。

焊接要求：

①预热达到要求后，立即焊接并一次连续焊完；
②层间焊接温度不低于350℃；
③每层焊接缝接头错开；
④引弧不允许在焊道内。

焊后处理：

①焊完后采用保温层包裹焊道缓冷；
②热处理则采用电热带包裹加热。

3 结 论

经过合金钢与中碳钢接头分析工艺评定，取得合理的焊接工艺参数，并用于实际施焊，解决了1Cr5M/20#钢接头的焊接问题。在河南油田精蜡厂某常压加热炉管更换工程中，全部采用H08Mn2Si焊丝氩弧焊打底，J507焊条焊接共43道焊口，一次合格率达到90%。 & E% l# \: s* L. D