CN109514046A - 一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺 - Google Patents

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马文军
汪小华
南亚群
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    • B23K9/00—Arc welding or cutting
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Abstract

一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，进行镍基焊材焊接，焊接后再进行热处理；所述热处理的温度是700~750℃，时间是2小时以上，所述时间是根据材料壁厚算出来的，计算的标准是每一毫米厚度保温2.4分钟，计算出最低保温不低于2小时。本发明在采用镍基焊材焊接，焊后进行热处理，解决了此类材料用传统焊接方式，焊接工艺试验不合格的技术问题。

Description

一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺
技术领域
本发明的目的在于提供一种焊接工艺，具体涉及一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺。
背景技术
现阶段中遇到带镍基隔离层设备口与碳钢，不锈钢，耐热钢管道对接，通常采用的焊接工艺是采用同镍基堆焊层的焊接材料进行焊接，但在今年我公司山东胜星化工有限公司180万吨/年加氢裂化项目中遇到了12Cr2Mo1(Ⅲ) 坡口堆焊6mmENiCrMo-3焊条/ A335P11及15CrMo(Ⅲ) 坡口堆焊6mmENiCrMo-3焊条/ A335 P11设备口焊接，采用以往的焊接方法直接焊接，在工艺评定试验中出现侧弯试验全部断裂，针对这种设备口焊接问题我们进行了***的分析，试验，工艺改良，最终得出符合这种材质，适用于现场施焊的焊接工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，其在采用镍基焊材焊接，焊后进行热处理，解决了此类材料用传统焊接方式，焊接件侧弯几乎全部断裂、成品率极低的技术问题。
本发明的技术解决方案是：
一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，其特殊之处在于，进行镍基焊材焊接，焊接后再进行热处理；所述热处理的温度是700~750℃，时间是2小时以上，所述时间是根据材料壁厚算出来的，计算的标准是每一毫米厚度保温2.4分钟，计算出最低保温不低于2小时。
上述进行镍基焊材焊接具体是：
将设备口隔离层打磨掉，变成两端均是铬钼钢再焊接。
上述进行镍基焊材焊接具体是：
给耐热钢管道堆焊镍基焊材，热处理后，变成两端都有镍基焊材隔离层再焊接。
上于，所述进行镍基焊材焊接具体是：
先采用镍基焊材进行氩电联焊焊接，焊接时氩弧焊打底两边，接着进行焊条填充，采用小电流快速焊，薄层焊，严格控制层间温度不高于150℃。
本发明的有益效果是：
本发明在采用镍基焊材焊接，焊后进行热处理，解决了此类材料用传统焊接方式，焊接件侧弯几乎全部断裂、焊接工艺试验不合格的技术问题。
附图说明
图1为本发明工艺中坡口形式示意图。
图2为长期从事现场焊接的焊接师傅焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图3为比赛型青年焊工采用国产ERNiCrMo-3焊丝全氩焊焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图4为比赛型青年焊工采用进口ERNiCrMo-3焊丝匹配国产ENiCrMo-3焊条氩电联焊焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图5为具有多年焊接经验和教学经验的焊接老师采用国产镍基焊材氩电联焊焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图6为具有多年焊接经验和教学经验的焊接老师采用进口镍基焊材氩电联焊焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图7为热处理后长期从事现场焊接的焊接师傅采用国产ERNiCrMo-3焊丝全氩焊焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图8为热处理后比赛型青年焊工采用国产ERNiCrMo-3焊丝全氩焊焊接工艺评定试件弯曲试验照片。
图9为热处理后具有多年焊接经验和教学经验的焊接老师采用国产ERNiCrMo-3焊丝全氩焊焊接工艺评定试件弯曲试验。
具体实施方式
一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，进行镍基焊材焊接，焊接后再进行热处理；所述热处理的温度是700~750℃，时间是2小时以上，所述时间是根据材料壁厚算出来的，计算的标准是每一毫米厚度保温2.4分钟，计算出最低保温不低于2小时。
进行镍基焊材焊接具体情形一是：
将设备口隔离层打磨掉，变成两端均是铬钼钢再焊接。
进行镍基焊材焊接具体情形二是：
给耐热钢管道堆焊镍基焊材，热处理后，变成两端都有镍基焊材隔离层再焊接。
进行镍基焊材焊接具体情形三是：
先采用镍基焊材进行氩电联焊焊接，焊接时氩弧焊打底两边，接着进行焊条填充，采用小电流快速焊，薄层焊，严格控制层间温度不高于150℃。
研究方案
参见图1，一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺的坡口形式如图1所示，参见图2、3、4、5及6，分别让三个具有焊接特点的焊工进行焊接，长期从事现场焊接施工的焊接师傅，比赛型青年焊工，具有焊接经验和教学经验的焊接老师，分别采用国产镍基焊材氩电联焊，全氩焊，进口镍基焊丝匹配国产焊条，进口焊材氩电联焊进行焊接，不进行预热，热处理，根据SH/T3526-2015中规定，采用镍基焊材焊接，除设计文件有要求外，对于不同奥氏体不锈钢焊接接头以及奥氏体不锈钢与非奥氏体不锈钢的焊接接头，可不进行热处理；按照施工经验和焊材厂家指导，焊接这类设备口采用镍基焊材不需要进行热处理，在这种工艺下三位焊接师傅采用不同焊材和工艺匹配焊接了5组焊接试件，侧弯几乎全部断裂；参见图7、8及9，而经过720℃，保温两小时的热处理工艺后，侧弯试验全部合格，进一步我们做了热处理前后的拉伸试验，均满足标准要求，通过热处理前后金相试样对比，得出一种焊接带镍基隔离层设备口与耐热钢焊接的焊接工艺，即采用镍基焊材焊接，焊后进行热处理；
本发明的研究主要有以下几个点：
1、设备口也是耐热钢锻件，在某种程度上设备厂家可以不堆焊镍基隔离层，更容易和耐热钢管道焊接，估计设备厂家出于批量化生产考虑，均进行的隔离层堆焊，方便现场跟碳钢不锈钢对接，这次咱们遇到的是跟耐热钢对接；
2、可以将设备口隔离层打磨掉，变成两端均是铬钼钢焊接，但和现场沟通，考虑到后期责任划分问题，不便动设备口，就按已有 材料形式进行工艺开发；
3、还有一种焊接方式，给耐热钢管道堆焊镍基焊材，热处理后，变成两端都有镍基焊材隔离层焊接，但跟现场沟通，现场焊口已经组对完成不能进行堆焊操作，在实际焊接问题的基础上，通过工艺试验得出了这种焊接工艺，即先采用镍基焊材进行氩电联焊焊接，焊接时氩弧焊打底两边，接着进行焊条填充，采用小电流快速焊，薄层焊，严格控制层间温度不高于150℃，焊后进行720℃的热处理。

Claims (4)

1.一种带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，其特征在于，进行镍基焊材焊接，焊接后再进行热处理；所述热处理的温度是700~750℃，时间是2小时以上，所述时间是根据材料壁厚算出来的，计算的标准是每一毫米厚度保温2.4分钟，计算出最低保温不低于2小时。
2.如权利要求1所述带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，其特征在于，所述进行镍基焊材焊接具体是：
将设备口隔离层打磨掉，变成两端均是铬钼钢再焊接。
3.如权利要求1所述带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，其特征在于，所述进行镍基焊材焊接具体是：
给耐热钢管道堆焊镍基焊材，热处理后，变成两端都有镍基焊材隔离层再焊接。
4.如权利要求1所述带镍基隔离层设备口与耐热钢管道对接焊接工艺，其特征在于，所述进行镍基焊材焊接具体是：
先采用镍基焊材进行氩电联焊焊接，焊接时氩弧焊打底两边，接着进行焊条填充，采用小电流快速焊，薄层焊，严格控制层间温度不高于150℃。
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