15CrMo сталевий лист є гарячостійкою сталю з перлиновою тканиною, яка має високу теплову міцність (δb≥440MPa) та антиоксидантність при високих температурах, а також певну противодневу корозійну здатність. Оскільки сталь містить високий вміст Cr, C та інших сплавних елементів, тенденція до втвердження сталі більш очевидна, погана зварювальність.

15CrMo зварювання

зварювальний матеріал

Робочі характеристики зварювальності сталі 15CrMo,

Схема I: зварювання попереднього нагріву, за допомогою ER80S-B2L зварювання дроту, T1G зварювання підлоги, E8018-B2 зварювання стрічки, зварювання стрічки дуги зварювання покриття, після зварювання для локальної теплової обробки.

Теплова обробка після зварювання

Використовуючи схему I зварювання випробувальних частин, після зварювання слід провести локальну високотемпературну відпалювання. Процес теплової обробки: швидкість нагрівання 200 ° C / год, підняття до 715 ° C ізоляції протягом 1 години 15 хвилин, швидкість охолодження 100 ° C / год, зниження до 300 ° C після повітряного охолодження. Конкретно, використовуючи JL-4 типу гусічний електричний нагрівач (1146 × 310), обгорнутий зварювальним швом, ізоляція шаром алюмінієвого силікату, товщина ізоляційного шару 50 мм, контроль температури використовує автоматичний термометр електронагрівача типу DJK-A.

Результати випробувань для оцінки процесу зварювання

Схема випробування Випробування на розтяження Випробування на вигинуття Випробування на стійкість до удару aky (J / cm2)

Міцність на розтягнення δb/Mpa Місце розриву Кут вигинуття Згіб поверхні Згіб назад Зварювальні шви Линія плавлення Теплова зона впливу (HAZ)

Програма 550/530 Матеріал 50. Кваліфікований Кваліфікований 84.8 162 135.6

Програма II 525/520 Матеріал 50. Кваліфікований Кваліфікований 79.4 109.2 96.7

15CrMo процес зварювання

2.1 Зварювальні матеріали

Для зварювальної здатності сталі 15CrMo та робочих характеристик трубопроводів високого тиску на місці, на основі минулого досвіду, посилаючись на карту зварювального процесу, надану за кордоном, ми вибрали два варіанти для випробування зварювання.

Схема I: зварювання попереднього нагріву, за допомогою ER80S-B2L зварювання дроту, T1G зварювання підлоги, E8018-B2 зварювання стрічки, зварювання стрічки дуги зварювання покриття, після зварювання для локальної теплової обробки.

Схема II: Використовуючи ER80S-B2L зварювальний дрот, T1G зварювальні підлоги, E309Mo-16 зварювальні стрічки, зварювальні стрічки заповнюють дугову зварювальну покриття, після зварювання не проводиться теплова обробка. Хімічний склад і механічні властивості зварювального дроту та зварювальних стрічок наведені в таблиці 1.

Таблица 1 Хімічний склад і механічні властивості зварювальних матеріалів

Модель 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 Підготовка до зварювання

Випробні частини використовують сталеву трубу 15CrMo, специфікація φ325 × 25, тип наклону та розміри дивитися на рисунку 1.

Перед зварюванням кутовий шлифер шлифує внутрішній і зовнішній наклон і край наклону в межах 50 мм, щоб виявити металевий блиск, а потім очищає ацетоном.

Випробні частини є горизонтально фіксованим положенням, пропускний розділ становить 4 мм, за допомогою ручного вольфрамового аргонного дугового зварювання вздовж саду рівномірно зварювати шість точок, довжина твердження кожної точки повинна бути не менше 20 мм. Зварювальні стрічки випічаються відповідно до специфікацій таблиці 2

Таблица 2 Специфікації випічки

Модель зварки Температура випічки Час ізоляції

E8018-B2 300 ℃ 2h

E309Mo-16 150 ℃ 1.5h

Параметри процесу

Перед зварюванням необхідно провести попереднє нагрівання відповідно до схеми I, відповідно до формули температури попереднього нагрівання, запропонованої Tto-Bessyo та іншими:

To = 350√[C]-0,25 (℃), To - температура попереднього нагрівання, ℃.

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

[C]x=C (Mn Cr)/9 Ni/18 7Mo/90 у формулі

[C]x — еквівалент вуглецю;

[C]p — розмірний вуглецевий еквівалент; S - товщина випробування (в цій статті S = 25 мм);

[C]x=C （Mn Cr）/9 7/90Mo=0.361

[C]p = 0,045, тоді як To = 138 ℃

Температура прогріву вибрана до 150 градусів. Використовуючи кисень-ацетиленове пламя для нагрівання випробування, спочатку використовуйте термометр, щоб приблизно оцінити температуру поверхні випробування (швидка та повільна оцінка зміни кольору рукопису), нарешті виміряйте термометр напівпровідника, точка вимірювання повинна вибрати не менше трьох точок, щоб забезпечити, що загальна частина випробування досягає необхідної температури попереднього нагрівання.

Під час зварювання, перший шар використовує ручні вольфрамові полярні аргонові дуги для зварювання, щоб уникнути загнітини на задній стороні зварювального шву, під час подачі дроту використовується внутрішній метод заповнення дроту, тобто зварювальний дрот вводиться всередині труби через пробіл. Інші шари використовують зварювальну дугу для зварювання, загалом 6 шарів, кожен зварювальний шар по одному зварювальному шляху. Параметри процесу зварювання для схем I та II наведені в таблицях 3 і 4. Зварювання за схемою I

Таблиця 3 Параметри процесу зварювання для схеми I

Назва зварювального шляху Метод зварювання Матеріал зварювання Специфікація зварювального шляху / мм Струм зварювання / А напруга дуги / В Перегрівання та міжшарова температура Теплова обробка Специфікація

підкладання Вольфрам аргон аргон зварювання ER80S-B2L φ2.4 110 12

Наповнювальний шар Зварювальна дуга E8018-B2 φ3.2 5 85 ~ 90 23 ~ 25150 ℃ 715. ×75min

Шар покриття Зварювальна дуга E8018-B2 φ3.2 5 85-90 23-25

Таблиця 4 Параметри процесу зварювання для схеми II

Назва зварювального шляху Метод зварювання Матеріал зварювання Специфікація зварювального шляху / мм Струм зварювання / А напруга дуги / В Перегрівання та міжшарова температура Теплова обробка Специфікація

підкладання Вольфрам аргон аргон зварювання ER80S-B2L φ2.4 110 12

Наповнення шар Зварювальна стрічка Дугова зварка E309Mo-16 φ3.2 90 ~ 95 22 ~ 24 / /

Шар покриття Зварювальна дуга E309Mo-16 φ3.2 90 ~ 95 22 ~ 24

Температура між шарами не повинна бути нижче 150 ° C, щоб запобігти розриву зварювання, що викликає охолодження випробувальних частин, зварювання повинно бути виконано двома зварювачами по черзі, після зварювання необхідно негайно прийняти заходи з повільного охолодження.

2.4 Теплова обробка після зварювання

3 Випробування оцінки процесу зварювання

Після зварювання випробування 100% ультразвукового перевірки пошкодження відповідно до стандарту JB4730-94 "Виявлення без пошкодження контейнера під тиском", зварювальний шв I класу. Випробування оцінки процесу зварювання відповідно до стандарту JB4708 "Оцінка процесу зварювання сталевих посуд під тиском". Результати оцінки представлені в таблиці 5.

Таблиця 5 Результати випробувань оцінки процесу зварювання

Схема випробування Випробування на розтяження Випробування на вигинуття Випробування на стійкість до удару aky (J / cm2)

Міцність на розтягнення δb/Mpa Місце розриву Кут вигинуття Згіб поверхні Згіб назад Зварювальні шви Линія плавлення Теплова зона впливу (HAZ)

Програма 550/530 Матеріал 50. Кваліфікований Кваліфікований 84.8 162 135.6

Програма II 525/520 Матеріал 50. Кваліфікований Кваліфікований 79.4 109.2 96.7

З результатів випробувань на розтягування відомо, що обидві схеми розтягування проби повністю розірвані в матеріалі, що вказує на те, що міцність на розтягування зварних швів вища, ніж матеріал; Всі випробування вигинуття пройшли, що показує, що пластичність зварних швів краща. Згідно з результатами випробування стійкості удару в таблиці 5, стійкість удару в програмі I значно вища, ніж в програмі II, що доводить, що специфікація термічної обробки після зварювання в програмі I є ідеальною, високотемпературне запалення не тільки досягло поліпшення організації і продуктивності з'єднання, але й зробило стійкість та міцність відповідними. Відомо з результатів механічних властивостей при кімнатній температурі, що обидві рекомендовані схеми зварювального процесу можуть бути використані на місці будівництва. Схема I використовує зварювальні стрічки, близькі до матеріального компонента, характеристики зварювальних швів відповідають матеріалу, зварювальні шви повинні мати високу теплову міцність, зварювальні шви при високій температурі не можуть бути зруйновані довгостроковим використанням. Складність полягає в тому, що специфікації теплової обробки після зварювання є більш суворими, температура запалення та час ізоляції та неправильний контроль швидкості нагрівання та охолодження, навпаки, призводять до зниження продуктивності зварювальних швів. Схема II використовує австенітну нержавіючу сталь для зварювання, хоча можна заощадити теплову обробку після зварювання, але через зварювання швів відрізняється від коефіцієнту розширення матеріалу, довгострокова робота при високих температурах може виникнути феномен міграції диффузії вуглецю, що легко призводить до пошкодження зварювальних швів в зоні плавлення. Тому, з урахуванням надійності використання, на місці прийняття схеми I зварювання більш стабільно.

4 Висновки

Зварювання 15CrMo сталевих труб товщиною стіною високого тиску з використанням двох варювальних схем є можливим. Для того, щоб забезпечити, що продуктивність зварювального шву відповідає матеріалу і має високу теплову міцність, прийняття схеми I кращий ефект, важливо суворо контролювати процес теплової обробки після зварювання.

Хоча варіант II може заощадити термологічну обробку після зварювання, можливість пошкодження зварювального шву при високій температурі, що призводить до міграції вуглецю, не може бути ігнорована, тому вона використовується обережно тільки після зварювання.

Формула розрахунку ваги сталевої плити 15crmo: довжина х ширина х товщина х 0,00785 = кг / м

Зовнішні кольця стають жовтими

15CrMo сплаву сталі пластини є двокатковий прокатки один спосіб зовнішнього кольця починає жовто ще не іржавіючи, що це причина?

Для очищення поверхні оксиду залізної шкури 15CrMo сплаву сталі, в даний час багато використовується метод наповнення безперервного кислотного промиття, після кислотного промиття поверхня 15CrMo сплаву сталі часто прикріплена до кислоти, для цього необхідно очистити холодною або теплою водою, але після промиття поверхня 15CrMo сплаву сталі часто виробляє жовту іржавію. Серйозно впливає на якість поверхні готової продукції. Для усунення цього недоліку Японія вивчила механізм жовтіння. Візьмемо, наприклад, соляну кислоту:

FeCl_2+2H_2O=Fe(0H)_2+2HCl (1) Процес кислотного очищення

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

Формула (1) показує рівновагу в водному розчині на поверхні вологої плити, де Fe(OH)_2 і HCl не виявляються жовтими.

Формула (2) є початковою сухою сталевою плитою, яка через дію кисню в повітрі окислює Fe (OH) _2 і є нерозчинною у воді. Тоді FeO · OH перетворюється на жовту іржавію на поверхні сплаву сталі 15CrMo.

Хімічний склад

Хімічний склад

Хімічний склад (%)

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

Механічні властивості

Бренд Міцність на тягу MPa Точка піддання MPa Розтяження (%)

15CrMo 440~640 235 21

Приклади застосування

Нафтові, нафтохімічні, високотискові котли тощо, спеціальні безшовні труби мають безшовні труби для котла, геологічні безшовні сталеві труби та безшовні труби для нафти

Зазвичай використовувані специфікації

матеріал специфікація товщина * ширина * довжина (мм) регулюваний прокатка по всій країні сталевий завод вага (т) назва

15crmo 8 * 1500-4200 * 6000-18800M 198.65T сплаву конструкційної сталі

15crmo 12 * 1500-4200 * 6000-18800M 186.618T сплаву конструкційної сталі

15crmo 25 * 1500-4200 * 6000-18800M 258.366T сплаву конструкції сталі

15crmo 30 * 1500-4200 * 6000-18800M 241.624T сплаву конструкції сталі

15crmo 45 * 1500-4200 * 6000-18800M 263.254T сплаву конструкції сталі

15crmo 55 * 1500-4200 * 6000-18800M 283.318T сплаву конструкції сталі

15crmo 60 * 1500-4200 * 6000-18800M 169.563T сплаву конструкційної сталі

15crmo 70 * 1500-4200 * 6000-18800M 569.356T сплаву конструкції сталі

15crmo 80 * 1500-4200 * 6000-18800M 231.315T сплаву конструкційної сталі

15crmo 90 * 1500-4200 * 6000-18800M 341.318T сплаву конструкції сталі

15crmo 100 * 1500-4200 * 6000-18800M 461.318T сплаву конструкційної сталі

15crmo 110 * 1500-4200 * 6000-18800M 598.359T сплаву конструкції сталі

15crmo 120 * 1500-4200 * 6000-18800M 431.621T сплаву конструкції сталі

15crmo 130 * 1500-4200 * 6000-18800M 388.654T сплаву конструкції сталі

15crmo 140 * 1500-4200 * 6000-18800M 348.351T сплаву конструкції сталі

15crmo 150 * 1500-4200 * 6000-18800M 645.982T сплаву конструкції сталі