12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺.doc

12Cr1MoV珠光体耐热钢管焊接工艺
是我国使用广泛的珠光体耐热钢之一，主要用于制造管壁温度小于580?的锅炉过
热管、联箱和主汽管道。在12t/h双汽包横置式沸腾炉制造过程中，锅炉的蒸汽出口温度为
450?，，按设计图纸要求采用12Cr1MoV珠光体耐热钢管
（φ159mm×10mm）作为过热器联箱管，以满足产品的使用要求。
珠光体耐热钢为低合金耐热钢，此类钢的Cr含量较高，在500-550?时具有较高
的热强性和持久强度。12Cr1MoV钢的化学成分及力学性能见表1。
化学成分/% 力学性能
σs/ C Mn Si Ci Mo V S P σb/MPa δ5/% MPa 436 217 22
注：表中数据为焊接试件母材复验结果
由表1可见，钢的碳及合金元素含量较多，淬硬敏感性较大，易在焊缝及热影响
区出现淬硬组织。在接头刚性及应力较大时，易产生冷裂纹。由于过热联箱是在较高温度下
工作的受压元件，焊接时应采取必要的工艺措施，使焊接接头有足够的热强性能，保证过热
联箱安全运行。
焊接方法
在蒸汽管道的管子对接时，对打底焊缝的质量要求较高，不仅要求焊缝熔透、背面齐平，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（TIG）
打底，手工电弧焊（SMAW）填充和盖面的焊接工艺方法。
坡口尺寸
选用单面V形坡口，坡口尺寸见图1。用机械方法加工，应严格控制根部间隙和坡口钝边尺
寸，以确保打底焊缝彻底熔透。
图1
坡口形式和尺寸
焊接材料选择
手工钨极氩弧焊（TIG）选用:TIC-R31焊丝，。
手工电弧焊（SMAW）选用:R307（E5515-B2）焊条，、φ4mm。
焊接准备
焊前准备
1）焊前应把坡口两侧管子内外各20～30mm范围打磨干净，直至露出金属光泽，确保无油渍、
铁锈、水份、氧化物或其他有害的物质。 2）氩弧焊用焊丝表面不得有油脂、铁锈等污物。电弧焊的焊条，在焊前须经350～400?烘
干1～2h，且在120?保温筒存放，随用随取。 3）采用3～4块锲形块（材料与母材相同或接近）均为分布定位焊在坡口上，对接口必须平
齐，，定位焊的焊材及焊接参数与正式施焊相同。并且在预热的状态
下进行定位焊。
焊前预热
预热是珠光体耐热钢焊接的重要措施。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，有助于焊接区的氢的逸出，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。
焊接
焊接参数
焊接12Cr1MoV钢时，应采用较小的焊接线能量，以减小焊接应力，减少焊接过热区宽度，
细化品粒，提高焊缝金属的抗裂性能，焊接参数见表2。
焊接 焊丝（条） 氩气流量Q层次 焊材牌号 极性 电流I/A 电压U/V （-1） 方法 直径/mm
直接TIC 1 TI