15CrMo стоманена плоча е топлоустойчива стомана, която има висока топлоустойчивост (δb≥440MPa) и антиоксидантна устойчивост при високи температури и има определена устойчивост на водородната корозия. Тъй като стоманата съдържа по-високо съдържание на Cr, C и други сплавни елементи, тенденцията към втвърдяване на стоманата е по-очевидна и лошата заваръчност.

15CrMo заваръчност

Заваръчни материали

Работни характеристики за заваръчност на стомана 15CrMo,

Схема I: заваряване предварително нагряване, с помощта на ER80S-B2L заваръчна жица, T1G заваръчна основа, E8018-B2 заваръчна лента, заваръчна лента дъгова заваръчна покритие, след заваряване за локална топлинна обработка.

Топлична обработка след заваряване

Изпитните части, които се заваряват по схема I, след заваряване трябва да бъдат подложени на локална обработка с висока температура. Процесът на топлинна обработка е: скоростта на загряване е 200 ° C / ч, повишаване до 715 ° C изолация 1 час и 15 минути, скоростта на охлаждане е 100 ° C / ч, след като падне до 300 ° C въздушно охлаждане. Конкретно, използването на JL-4 тип лента електрически нагревател (1146 × 310) завити заваряване, с алуминиев памук силикат слой изолация, дебелина на изолационния слой 50mm, контрол на температурата използва DJK-A тип електрически нагревател автоматичен термометър.

Резултати от тестовете за оценка на процеса на заваряване

Изпитвателни схеми Изпитване на опънане Изпитване на огъване Изпитване на ударната устойчивост aky (J / cm2)

Сила на опънане δb/Mpa Счупване на част Угъл на огъване Обратно огъване Заваръчни швове Линия за топлинно въздействие Зона на топлинно въздействие (HAZ)

Програма I 550/530 Материал 50. Квалифициран Квалифициран 84.8 162 135.6

Програма II 525/520 Материал 50. Квалифициран Квалифициран 79.4 109.2 96.7

15CrMo процес на заваряване

2.1 Материали за заваряване

За заваръчността на стоманата 15CrMo и работните характеристики на тръбопроводите с високо налягане на място, въз основа на предишния опит, с оглед на картата за заваряване, предоставена в чужбина, избрахме два варианта за изпитване на заваряване.

Схема I: заваряване предварително нагряване, с помощта на ER80S-B2L заваръчна жица, T1G заваръчна основа, E8018-B2 заваръчна лента, заваръчна лента дъгова заваръчна покритие, след заваряване за локална топлинна обработка.

Схема II: Използване на ER80S-B2L заваръчна жица, T1G заваръчна основа, E309Mo-16 заваръчна лента, заваръчна лента за попълване на капака за заваряване с дъга, без топлинна обработка след заваряване. Химическият състав и механичните свойства на заваръчните жици и заваръчните ленти са показани в таблица 1.

Таблица 1 Химически състав и механични свойства на заваръчните материали

Модел C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,%

ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25

E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19

E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 25

2.2 Предварителна подготовка

Изпитната част се използва от стоманена тръба от 15CrMo, спецификацията е φ325 × 25, типът и размерът на наклона са на фигура 1.

Угловата шлифовка преди заваряване шлифува вътрешността и външността на наклона и ръбовете на наклона в диапазон от 50 мм, за да изложи метален блясък, след което се почиства с ацетон.

Изпитните части са хоризонтално фиксирано положение, пропуск на 4 мм, с помощта на ръчно волфрам аргон аргон дъгова заварка по около градината равномерно заваряване на шест места, всяка точка дължина на твърдост не трябва да бъде по-малка от 20 мм. Заваръчните пръти се печят съгласно спецификациите на таблица 2.

Таблица 2 Спецификации за печене на заварки

Модел на заварка Температура на печене Време на изолация

E8018-B2 300 ℃ 2h

E309Mo-16 150 ℃ 1.5h

Параметри на процеса

Предварително загряване е необходимо преди заваряване съгласно схема I, според формулата за предварително загряване, предложена от Tto-Bessyo и други:

To = 350√[C]-0,25 (℃) в формулата, To - температура на предварително нагряване, ℃.

[C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x

[C]x = C (Mn Cr)/9 Ni/18 7Mo/90 при формула,

[C]x – въглероден еквивалент на компонента;

[C]p - размерен въглероден еквивалент; S - дебелина на изпитателната част (S = 25 mm в тази статия);

[C]x=C （Mn Cr）/9 7/90Mo=0.361

[C]p=0,045 при 138°C

Следователно температурата на предварително нагряване е избрана за 150 ℃. Използвайки кислород-ацетилен пламък за загряване на изпитателния елемент, първо с термометрична писалка, за да се прецени температурата на повърхността на изпитателния елемент (бърза и бавна оценка на цветовата промяна на ръчния писател), и накрая с термометър за полупроводникови точки, точката на измерване трябва да избере най-малко три точки, за да се гарантира, че целият изпитателен елемент достига изискваната

При заваряване, първият слой се използва ръчно вольфрам поляр аргон дъга заваряване дъно, за да се избегне задната част на заваряване на заваряване, при подаване на жица се използва вътрешен метод на запълване, т.е. заваръчната жица се подава от тръбата през пропуск. Останалите слоеве се използват за заваряване на дъга, общо заваряване на 6 слоя, всеки заваряващ слой по един заваряващ канал. Параметрите на процеса на заваряване за схеми I и II са посочени в таблици 3 и 4. Заваряване по схема I

Таблица 3 Параметри на процеса на заваряване за схема I

Име на заварката Метод на заваряване Материал за заваряване Спецификация на заварката/mm Заваръчно ток/A Дъгово напрежение/V Предварително нагряване и температура между слоевете Спецификация за топлинна обработка

Подложно слой Волфрам плоча аргон дъгова заварка ER80S-B2L φ2.4 110 12

Запълване слой Заварка на дъга E8018-B2 φ3.2 5 85 ~ 90 23 ~ 25150 ℃ 715. ×75min

Покривателен слой Заварка с дъга E8018-B2 φ3.2 5 85 ~ 90 23 ~ 25

Таблица 4 Параметри на процеса на заваряване за схема II

Име на заварката Метод на заваряване Материал за заваряване Спецификация на заварката/mm Заваръчно ток/A Дъгово напрежение/V Предварително нагряване и температура между слоевете Спецификация за топлинна обработка

Подложно слой Волфрам плоча аргон дъгова заварка ER80S-B2L φ2.4 110 12

Пълване слой Заваряване на дъга E309Mo-16 φ3.2 90 ~ 95 22 ~ 24 / /

Покривателен слой Заварка с дъга E309Mo-16 φ3.2 90 ~ 95 22 ~ 24

Времето за свързване, температурата между слоевете не трябва да е по-ниска от 150 ° C, за да се предотврати прекъсване на заваряването, което причинява охлаждане на изпитната част, заваряването трябва да се извършва от двама заварчици, които се сменят, след заваряването трябва незабавно да се предприемат мерки за изолация и охлаждане.

2.4 Топлична обработка след заваряване

3 Изпитвания за оценка на процеса на заваряване

След заваряване на изпитателните части, 100% ултразвукова проверка за откриване на наранявания в съответствие със стандарта JB4730-94 "Безвредно откриване на съдове под налягане", заварките са квалифицирани за клас I. Изследване за оценка на процеса на заваряване съгласно стандарта JB4708 "Оценка на процеса на заваряване на стоманени съдове под налягане". Резултатите от оценката са представени в таблица 5.

Таблица 5 Резултати от изпитването за оценка на процеса на заваряване

Изпитвателни схеми Изпитване на опънане Изпитване на огъване Изпитване на ударната устойчивост aky (J / cm2)

Сила на опънане δb/Mpa Счупване на част Угъл на огъване Обратно огъване Заваръчни швове Линия за топлинно въздействие Зона на топлинно въздействие (HAZ)

Програма I 550/530 Материал 50. Квалифициран Квалифициран 84.8 162 135.6

Програма II 525/520 Материал 50. Квалифициран Квалифициран 79.4 109.2 96.7

От резултатите от изпитването за опънане е известно, че пробата за опънане на двете схеми е напълно счупена в майчиния материал, което показва, че силата на опънане на заварките е по-висока от майчиния материал; Изпитът за огъване е квалифициран, което показва, че пластмасата на заварките е по-добра. Според резултатите от изпитването на устойчивостта на удара в таблица 5, устойчивостта на удара на програмата I е значително по-висока от програмата II, което доказва, че спецификациите за топлинна обработка след заваряване на програмата I са сравнително идеални, високотемпературното възпалване не само постига подобряване на структурата и производителността на съединенията, но и прави устойчивостта и якостта подходящи. От резултатите от механичните свойства при стайна температура и двете препоръчани варианти на заваръчния процес могат да бъдат използвани за строителство на място. Програма I използва заваръчна лента, близка до компонента на материята, характеристиките на заваръчния шв съответстват на материята, заваръчният шв трябва да има висока топлинна устойчивост, заваръчният шв при висока температура не е лесен за унищожаване в дългосрочен период. Трудността е, че спецификациите за топлинна обработка след заваряване са по-строги, а температурата на изгаряне и времето за изолация и неправилният контрол на скоростта на отопление и охлаждане могат да доведат до намаляване на производителността на заварките. Схема II използва аустенитна неръждаема стомана за заваряване, въпреки че може да се спести топлинна обработка след заваряване, но поради различния коэффициент на разширяване на заваръчния шв и основния материал, дългосрочната работа при висока температура може да се случи диффузионната миграция на въглерода, която лесно води до увреждане на заваръчния шв в зоната на сливане. Следователно, от гледна точка на надеждността на използването, използването на сценарий I за заваряване е по-стабилно.

4 Заключения

Заваряването на тръби с високо налягане с дебела стена от стомана 15CrMo е възможно чрез два варианта на заваряване. За да се гарантира, че характеристиките на заварките съответстват на майчиния материал и имат висока топлинна устойчивост, използването на схема I е по-ефективно, ключът е да се контролира строго процеса на топлинна обработка след заваряване.

Въпреки че вариантът II може да спести топлинна обработка след заваряване, но възможността за разрушаване на заварките при висока температура да доведе до миграционна диффузия на въглерода не може да бъде пренебрегната, следователно само след заваряване не може да се извърши топлинна обработка.

Формула за изчисляване на теглото на плоча от стомана 15crmo: дължина × ширина × дебелина × 0,00785 = kg / m

Външният кръг е жълт.

15CrMo сплав стомана плоча е втори валцуване на един път външен пръстен започва да се жълти, но не ръжда, това е причината?

За да се премахне оксидната желязна кожа на повърхността на 15CrMo сплавена стоманена плоча, в момента се използва много метод на непрекъснато киселинно измиване, повърхността на 15CrMo сплавена стоманена плоча след киселинно измиване често се прикрепя към киселина, поради което се изисква почистване със студена или топла вода, но повърхността на 15CrMo сплавена стоманена плоча често произвежда ръжда след измиване Сериозно засяга качеството на повърхността на готовия продукт. За да се отстрани този недостатък, Япония е проучила механизма на жълтененето. Като пример на водородната киселина е следната реакция:

FeCl_2+2H_2O=Fe(0H)_2+2HCl (1) Процес на киселинно почистване

2Fe(OH)_2+O_2=2FeO·OH+H_2O (2) Процес на сушене

Формула (1) показва балансираното състояние във воден разтвор на повърхността на влажната плоча, Fe(OH)_2 и HCl не са жълти.

Формула (2) е началото на сушенето на стоманената плоча, поради действието на кислорода във въздуха, което прави Fe (OH) _2 окислен и неразтворим във вода. След това FeO · OH се превръща в жълта ръжда на повърхността на 15CrMo сплавена стомана.

Химически състав

Химически състав

Химически състав (%)

C Mn Si Cr Mo Ni Nb + Ta S P

15CrMo 0.12~0.18 0.40~0.70 0.17~0.37 0.80~1.10 0.40~0.55 ≤0.30 _ ≤0.035 ≤0.035

Механични свойства

Марка Сила на натискане MPa Точка на предаване MPa Разтягане (%)

15CrMo 440~640 235 21

Примери за приложение

Нефтени, нефтохимични, високоналягащи котли и т.н., специални безшевни тръби са безшевни тръби за котли, геологични безшевни стоманени тръби и нефтени безшевни тръби и т.н.

Често използвани спецификации

Материал Спецификации Дебелина * Ширина * Дължина (мм) Регулируема валцуване в цялата страна стоманени заводи Тегло (т) Име

15crmo 8 * 1500-4200 * 6000-18800M 198.65T сплав структурни стоманени плочи

15crmo 12 * 1500-4200 * 6000-18800M 186.618T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 25 * 1500-4200 * 6000-18800M 258.366T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 30 * 1500-4200 * 6000-18800M 241.624T сплавена конструкция стоманена плоча

15crmo 45 * 1500-4200 * 6000-18800M 263.254T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 55 * 1500-4200 * 6000-18800M 283.318T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 60 * 1500-4200 * 6000-18800M 169.563T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 70 * 1500-4200 * 6000-18800M 569.356T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 80 * 1500-4200 * 6000-18800M 231.315T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 90 * 1500-4200 * 6000-18800M 341.318T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 100 * 1500-4200 * 6000-18800M 461.318T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 110 * 1500-4200 * 6000-18800M 598.359T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 120 * 1500-4200 * 6000-18800M 431.621T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 130 * 1500-4200 * 6000-18800M 388.654T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 140 * 1500-4200 * 6000-18800M 348.351T сплав конструкция стоманена плоча

15crmo 150 * 1500-4200 * 6000-18800M 645.982T сплав конструкция стоманена плоча