12Cr1MoVG高压锅炉管焊接工艺

12Cr1MoVG高压锅炉管焊接工艺

12Cr1MoVG属珠光体低合金耐热钢，此类钢的Cr含量较高，在500~550℃时具有较高的热强性和疲劳强度。12Cr1MoVG钢的化学成分及力学性能能见下表1和表2。

表：1

一、焊接方法

在高压锅炉合金管道的焊接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面平整无缺陷，还要求焊缝背面无渣或少渣，否则会影响设备的安全运行。因此，采用手工钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充和盖面的焊接工艺方法。

二、焊接材料选择

手工钨极氩弧焊焊丝：TIC-R31焊丝，焊丝直径φ2.5mm。手工电弧焊焊条：R307（E5515-B2）焊条，直径φ3.2mm、φ4mm。

三、焊前预热

预热可以减慢焊缝及热影响区的冷却速度，有利于避免产生淬硬组织，有助于焊接区氢的逸出，防止产生焊接裂纹。由于12Cr1MoV钢的碳含量及合金元素的含量较高，所以选择预热温度为200~300℃，预热区域以焊缝为中心，两侧至少为100mm。在整个焊接过程中，应保持层间温度不低于预热温度。

四、焊接操作

12Cr1MoVG钢的焊接，不但要严格控制焊接规范参数，而且焊接操作对接头质量有着至关重要的影响。焊接操作步骤如下：

a.氩弧焊打底：将管件处于水平固定，焊接时采用短弧，焊枪尽可能与工件表面垂直，有利于氩气对焊接熔池的保护。焊枪和焊丝可稍作横向摆动，保证坡口两侧熔透。同时，要控制好熔池温度防止产生焊穿和焊瘤缺陷。在接头部位，要用角磨机打磨弧坑，将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除，然后继续引弧焊接。

b.电弧焊填充时，应采用短弧焊接，且热输入量不宜过大。若采用长弧焊接，不仅会出现电弧燃烧不稳定、熔深浅、金属飞溅大及合金元素烧损加剧等问题，而且容易产生咬边、未焊透等缺陷，同时空气中的N 2、O 2等有害气体易进入熔池，在焊缝中形成气孔缺陷。焊接时可作小月牙形运条方式。在坡口两侧要停留0.5~1秒，焊接层间必须彻底清理焊渣，发现有气孔等焊接缺陷时，用角磨机将焊接缺陷除掉，收弧时必须将弧坑填满，以免产生弧坑裂纹。各层间的接头应错开，不得有重叠。

c.电弧焊盖面时，焊接电流要比填充稍小些，应选择正确的焊条角度，运条要均匀，防止在坡口边缘产生咬边缺陷。焊缝余高要控制在1~3mm，避免接头在使用中产生应力集中。

五、焊后热处理

焊完后需进行消除应力的热处理，将焊口整体加热至720-760℃，恒温1~2h后，应立即采用保温材料将焊缝和近缝区覆盖保温，使接头缓慢冷却至室温。热处理的目的是消除或减少影响区出现淬硬组织，增加塑形和韧性，有效地减少焊接残余应力，同时有利于扩散氢的逸出，从而减少冷裂纹倾向。