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X6CrNiMoTi17-12-2的不锈钢厚壁管道焊接方法
双击自动滚屏 发布者:管理员 发布时间:2018/7/28 阅读:90次 【字体:

X6CrNiMoTi17-12-2的不锈钢厚壁管道焊接方法

马钢2250mm热轧薄板生产线是马钢“十一五”技术改造和结构调整工程项目中的关键生产线,其设计年产550万t热轧带钢,其中供冷轧原料225万t,供平整分卷机组原料80万t,供横切机组原料50万t,直发商品卷195万t。工厂设计由是SMS-DEMAG总负责,马钢设计院负责转化设计,关键设备从德国进口,国内配套加工。主轧线共有10个液压系统,最大工作压力Pmax=29MPa,由SMS-DEMAG提供厚壁管道材料,材质全部采用德国DIN2462标准中X6CrNiMoTi17-12-2(1.4571下同)的不锈钢管道,液压管道施工过程中要求最高、焊接难度最大的是覫114.3×20厚壁管的焊接,数量多达40t,一方面材料数量是限定的,另一方面管道安装后返工难度更大。

2焊接性分析

X6CrNiMoTi17-12-2不锈钢管主要用于轧机区和卷取机区的液压管道,要求对焊接头内表面成形良好,不内凹,焊瘤较小,确保液压系统要求的清洁度和焊缝经X射线探伤不低于Ⅱ级标准。从表1中的化学成份可知:X6CrNiMoTi17-12-2不锈钢属于铬镍18-8型奥氏体不锈钢,只是其化学成分与其他的铬镍18-8型奥氏体钢略有不同,主要是Mo的含量较高,但其可焊性较好。

(1)铬镍奥氏体钢,导热系数约为碳钢的1/3,线膨胀系数比低碳钢约大50%,在自由状态焊接时易产生较大的焊接变形。(2)焊缝晶间腐蚀:在焊态(焊后未经热处理的状态)已有铬的碳化物的沉淀,因而形成贫铬层,最易于出现在焊接线能量过大或多层焊的条件下。(3)焊缝金属中存在一定量的稳定化元素(Ti、Nb等),焊缝中稳定化元素和碳的数量比,要比母材规定值大一些较好。(4)刀蚀:在焊接工艺上,首先要减少近缝区过热。(5)热裂倾向;采用的焊接工艺应尽可能减少熔池过热和接头的应力,减少焊接电流,尽可能采用小的线能量和小截面的焊道。

3焊接材料的选用

X6CrNiMoTi17-12-2不锈钢虽然可焊接性好,但对于含Ni量小于10%~15%的18-8系列的奥氏体钢(见表2),最为有效的提高焊缝抗裂性的手段,就是使焊缝成为γ+δ双相组织,特别是在多层焊的根部封底焊道或熔合比较大的情况下,焊缝成分被母材所稀释而得不到足够数量的δ相,这时应采用获得更多一些δ相(4%~12%)的焊丝或焊条,提高奥氏体化元素Mn、C、N的含量。

根据母材实际的化学成分(见表2)和焊接性分析,选用的焊丝型号为H0Cr20Ni14Mo3,直径为覫2.5mm,焊条型号为A022,直径为覫2.5mm,其化学成分参见表3、表4。

4焊接过程

4.1焊接方法

针对壁厚δ=20mm,直径φ=114的厚壁不锈钢管和系统要求,采用前三层用氩弧焊(TIG)焊接,后四层用手工电弧焊盖面的焊接方法,可以降低焊接成本,提高工作效率。4.2管道切割根据已往工程施工经验,不锈钢管的切割和坡口加工一般用等离子切割机进行,存在切口不整齐,而且针对大量覫114×20的X6CrNiMoTi17-12-2钢管若依然用此方法切割和加工坡口,将对管材的材质和性能造成一定的影响,而且效率极低,尤其是等离子切割时的熔渣处理也较困难。在实际操作中选用带式锯床锯切速度快,且切口整齐。





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