Cr-Mo钢合成气发生器及灰缸的焊接

制造安装——全国铬钼钢压力容器技术交流会论文特集Cr-Mo钢合成气发生器及灰缸的焊接Welding for Cr-Mo steel Synthetic Gas generator and Ash Cylinder哈尔滨锅炉有限责任公司林海燕高秀芬王利群Development processes and production technology of DaQing ethene equipment is introduced in this arti-cle. It include two parts the first is production preparing and research i the second is production applicationand quality control. Particularly cladding technology for fashioned flange is applied first time in China. Itsolves the key of manufacture and develops the new way for manufacture of large -size flange in future关键词:铬钼钢法兰堆焊焊接工艺合成气发生器及灰罐是大庆进口年产30万吨乙烯装置中的主要设备,产品结构复杂,制造难度2焊接工艺试验研究大。例如铬钼钢球形壳体的成形与加工,大口径接2.110CrM910对接接头电渣焊工艺试验研究管与壳体〔铬钼钢之间)的焊接及热处理,大型异试板规格(LⅹW×σ):1100×250×100m径法兰的加工与制造等。因此,投产前必须进行充焊丝:Hl0Cr3 MoMna,O3.0mm+HJ431分论证和全面的工艺试验研究,以便为产品的制造接缝间隙:28~30mm,热处理:960±10℃/lh提供科学依据和行之有效的制造工艺。+680±10℃/1.5h+660±10℃/2h2.2对接焊试验研究1产品整体结构介绍试板规格:1000×200×30mm本产品由合成气发生器、输送总管以及灰罐三为模拟产品实际工艺流程,试板在加工焊接前部分组成。壳体和球罐体最大直径∥1800m,厚应进行热处理,即:SA387G22:960±10℃/lh+度50m。壳体和接管材料全部为铬钼钢,即680±10℃/1.5h;13CrMo44:940±10℃/h+670±SA387G22、13CM4、15CM等。该产品共有610℃/1.5h个大型连接法兰,最大直径1200mm,受压部件焊接工艺方法:手工电弧焊底焊+埋弧自动对接接头和角接接头亦即壳体纵缝和接管焊缝全部焊。采用全焊透式结构焊后热处理:660±10℃2h。坡口形式见图1表1电渣焊工艺参数工艺参数见表2。焊接电流电弧电压焊速渣池深度形排悍T试验mm中国煤化工隹焊技术制造大型法CNMHG450~50041~1~1.250~60试验和生产现场模拟试环的焊接及性能试验。底板材料:SA387Gn22,壁厚σ=66mm,堆焊尺寸如图2,堆焊参数见表3。53CPVTCr-Mo钢合成气发生器及灰缸的焊接Voll. No5 200010+12.4模拟产品堆焊工艺试验圆环堆焊圆环堆焊是在圆柱形筒体表面连续进行的。筒体材料及工艺参数与上述平板堆焊基本相同。模拟件热处理后,经100%UT+100%MT检查未发现任何超标缺陷。焊接接头的各项性能完全符合设计要图1坡口形式求且具有一定的富裕度。试验用母材及焊材的化学成分、机械性能见表4~6。焊接接头性能检验结果见表7~8。va a从试验结果看出,所选用的焊接工艺是可行山的,但必须严格按工艺要求施焊,否则不仅影响质量,而且也影响接头的综合性能。例如电渣焊的接缝间隙和埋弧焊的焊丝、坡口距离的变化等对熔合图2平板堆焊试件及尺寸表2手弧焊+埋弧焊焊接工艺参数比影响很大,必须严格控制。对于成形堆焊工艺,由于焊丝的合金成分含量较高,厚板堆焊时有延迟焊扌预热焊接电弧焊授悍道裂纹倾向,所以堆焊过程中应进行一次中间热处理方法材料m温度电流电压速度mh层数或消氢处理。手弧焊E555-04|≥1501023~26多道3生产应用2303.1受压元件的焊接工艺埋弧H354≥10/580H13CrMo多道产品壳体和接管材料主要有两类:13CrMo44层(15co)和SA387G22(10mM910),均属于珠光表3平板堆焊工艺参数焊接方法焊接材料规格预热温度焊接电流电弧电压焊接速度干伸长Am埋弧自动焊HIOMn2Mo\HJ350≥200600~65025~3030~35表4试验用母材力学性能表7壳体纵缝接头性能检验结果材料牌号电渣焊常温|350℃C常温|350℃%常性能方法手弧焊+埋弧焊I3CM44489470313常温350℃常温350℃SA387C225515244333782892,80,90a(MPa)53454053553954953910CrMo910 552890,88,86表5试验用母材化学成分(%)A(常温)焊缝热影响区556影响区150121258810833材料PHV1020520520323320622127226226425413CN4300.160.20590.750.4504009体耐热钢,它们均具有一定的淬硬性和冷裂倾向SA3G2300.1202332.11.10040∞9焊前须均匀预热并采用低氢焊接材料,而且焊条10CM9|0400.090.290.462970.0270.016焊剂必须进行烘干。13CrMo44与SA387G22及表6试验用焊丝和焊剂化学成分(%)13 CrM13crMn44钢焊掊,手工焊用R307焊材料牌规格条中国煤化工H350焊剂,悍前预HCM021050008CNMHG手工焊用R407焊条埋弧堆焊用H0Mn2MⅤ焊丝和H350焊剂,焊前HOC3MMnA030.110.320.352851.030.00018HIOMni2MV040.100.081.720510.0210.09预热0℃°。为防止氢致裂纹,产品堆焊后应立即进行350~400℃/2h消氢处理。SA387Gr22和54.第17卷第5期压力容器总第101期l0CrMo910壳体和球罐纵缝焊接采用电渣焊方法,经960±10℃/正火和680±10℃1.5h高温回火焊丝用H0C3 MoMnA,焊剂为HJ431。电渣焊后须处理表8成形堆焊接头性能检验结果取样方向弯曲角度350°G.350°X(横)横向l00Y(纵)纵向393Z(立)侧弯4214个10029纵向9093103母材19719918722121922堆焊层横向8310314堆焊层冲击韧性V型立向22723924626225728常温J/cm2熔合区4510314硬度「熔合区23222922721021421热影响区母材热影响区221239241236234233.2产品焊后热处理械加工铬钼钢焊接接头热处理的目的是消除应力和稳所有法兰成形堆焊件经无损探伤检验,质量均定组织。由于合金元素含量较高,通常需进行高温符合技术要求,成为我厂采用堆焊法兰代替锻造法热处理,但是由于本台产品的主要部件至少由两种兰的首次尝试或两种以上材料组焊而成,例如,13CrMo44与4结论SA387G22相焊;SA387G12法兰堆H0Mn2MV等,因此存在着不同钢材的热处理问题,为此采取1)氢致裂纹是厚壁铬钼钢焊接接头中常见的了分段、分部件热处理的方式,这样既达到了消除一种危险性缺陷,为此,焊接时必须选用低氬型焊应力之目的,又稳定了接头的组织条或焊剂及焊后立即进行后热或消氢处理3.3大型法兰堆焊(2)成形法兰堆焊是一项新技术,应用实践表本台产品中,共有6个大型高径法兰需要堆焊明,堆焊法兰,不仅在质量、性能和可靠性方面远后加工而成,直径0800~1200mm,高度300mm远优日尢杰周期、制造灵活性等在卷制的圆形衬筒外表进行丝级埋弧焊自动堆焊,方面中国煤化工衬筒材料为SA387Gn22,衬筒直径按法兰尺寸匹CNMHG配,堆焊工艺流程是作者简介:林海燕,女,1969年生,工程师,1993年毕业衬筒表面加工→装焊辅助挡板和旋转筒体→预于甘肃工业大学焊接工艺及设备专业,一直从事锅炉及压热→成形堆焊。中间热处理→成形堆焊→最终热处力容器产品的焊接工艺工作。通讯地址:哈尔滨锅炉厂有理→内外表面班→Mm+U检查→(退修)→机限责任公司工艺处焊接工艺组,邮编:150046