F92阀体与F11配管异种钢对接焊的工艺的制作方法

文档序号:16588930发布日期:2019-01-14 18:56阅读:559来源:国知局
本发明涉及金属加工工艺,具体的是一种f92阀体与f11配管异种钢对接焊的工艺。
背景技术
:随着我国火电事业的不断发展,超(超)临界火电机组的运用越来越多,f92钢以其优的性能发挥着重要作用。阀门进口加一个配管,起到节省能源的作用。f92钢的可焊性差,焊接过程中容易产生冷裂纹,延迟裂纹的倾向也很大。f11耐热钢材料合金总量高,导热性能和焊接性能差,容易出现裂纹,因此该钢焊前必需预热和焊后必需热处理才能达到要求。在f92阀体与f11配管异种钢对接焊的过程中,存在着合格率低,焊后裂纹及延时裂纹频次较高的问题。解决的办法是做焊接工艺性能试验,进行研究,掌握焊接过程中的关键技术,不断改进,解决难题。技术实现要素:为了解决上述问题,本发明提出了一种f92阀体与f11配管异种钢焊接方法,f92阀体与f11配管进行异种钢对接焊,解决焊接性能较差的工艺问题,掌握焊接过程中的核心技术,形成具有自己特色的工艺规范,获得可观的经济效益。为了达到上述发明目的,本发明提出了以下方案:f92阀体与f11配管异种钢焊接方法,具体在于以下步骤:第一步:确认阀体的材质为f92钢。第二步:确认与阀体配套的配管的材质为f11钢。第三步:选用焊丝型号为r31;选用焊条型号r307且焊条的直径为ф4。第四步:烘焙焊条。r307焊条:烘培温度为300℃-350℃,烘焙时间是1小时。第五步:采用加热带预热工件,阀体预热温度为450-480℃,预热时间2小时,配管预热温度为400-450℃,预热2小时。第六步:焊接:(1)焊r31先用焊丝r31将阀体和配管点焊连接,然后校正阀体与配管位置,最后用焊丝r31进行打底焊;焊接电流60-90a。(2)焊r307用r307焊条盖面焊接,层间温度250℃-350℃,焊接电流140a-160a。第七步:焊后热处理采用回火工艺,温度为750℃±10℃,保温3小时;第八步:对焊接部位进行射线探伤。对焊接部位进行射线探伤是按照gb3323《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。本发明的优点是:阀体材料:f92钢;配管材料:f11钢;焊接材料:焊丝r31打底,焊条r307盖面,四种材料焊成一体;阀门加上配管作用是:降低煤耗、提高热效率,使机组运行可靠,不断增加,提高经济效益;解决异种钢焊接性能较差的工艺问题,掌握焊接过程中的核心技术。具体实施方式为了更进一步的说明本发明的制作过程,以及采用该制作方法所获得的优点,下面进一步的描述。一、材料的基本性能:1、f92阀体材料:(1)f92钢的基本性能:f92钢的材料为crmovw钢,相当国产9cr0.5mo1.8wvnb,钢中主要元素。(a)钒元素能提高室温、中温强度和热强性,增加钢在高温下的组织稳定性,改善低碳合金钢的焊接性能。(b)铬元素能提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性及高温强度。(c)钼元素主要是提高强度并抑制铬钢的热脆性倾向。(d)钨的特殊碳化物阻止钢的晶粒长大,降低了钢的过热敏感性,材料的红硬性和回火稳定性得到了提高。f92耐热钢材料合金总量高,导热性能和焊接性能差,容易出现裂纹,因此该钢焊前必需预热和焊后必需热处理才能达到要求。(2)f92钢的化学成份和机械性能:a.化学成份:cmnsicrwnbmovnin0.07-0.130.30-0.600.508.50-9.501.50-2.000.04-0.090.30-0.600.15-0.25≤0.40.03-0.07b.机械性能:抗拉强度(σb)屈服强度(σs)延伸率(δ)收缩率(ψ)硬度hb620(mpa)440(mpa)20%45%≤269(3)f92钢的焊接性能:f92钢是在f91钢的基础上适当降低钼元素的含量(0.5%mo),同时加入一定量的钨(1.8%w),以材料的钼当量(mo+0.5w)从f91钢的1%提到约1.5%,该钢还加入了微量的硼。经上述合金化改良后与其它铬-钼耐热钢相比,f92钢的耐高温腐蚀和氧化性能与9%cr钢相似,但材料的高温强度和蠕变性能得到了进一步提高,同时f92钢还具有优于奥氏体不锈钢(如347h)的抗低周热疲劳性能。f92钢的碳当量为:[c]=c+mn/6+(ni+cu)/15+(cr+mo+v)/5=2.17碳当量越大,金属的焊接性能越差。f92钢具有较大冷裂倾向,焊接时可能产生冷裂纹,因此该钢焊前需预热、焊后须热处理。2、f11配管材料:(1)f11钢的基本性能:f11钢的材料为马氏体型耐热钢,(crmo钢),相当于国标的gb/t307715crmo,钢中主要元素。铬元素能提高碳钢耐磨性,使钢有良好的高温抗氧化性能和耐氧化性介质腐蚀的作用,并增加钢的热强性。钼元素主要能提高钢的热强性和蠕变强度,能增加耐腐蚀钢抗有机酸及还原介质腐蚀的能力。(2)f11钢的化学成份和机械性能:a.f11钢的化学成份:cmnsicrpsnimo0.12-0.180.40-0.700.17-0.370.80-1.100.0350.0350.300.40-0.55b.f11钢的机械性能:抗拉强度(σb)屈服强度(σs)延伸率(δ)收缩率(ψ)硬度hb440(mpa)295(mpa)22%60%1793、r31焊丝的材料:(1)r31焊丝的基本性能:r31是含cr1.25%-mo0.5%-v的低合金耐热钢钨极氩弧焊丝。焊缝金属具有优良的塑性和韧性。焊缝成形美观,全位置焊接性能良好。通常焊接时,焊件需预热和保持道间温度250~300℃,焊后进行700~725℃回火处理。用于焊接工作温度在580℃以下锅炉受热面管子和540℃以下蒸汽管道及石油裂化设备、高温合成化工机械(如12cr1mov、t/p11等钢)的手工钨极氩弧焊打底及全氩焊。(2)r31焊丝的化学成份:cmnsicrcumovps其它元素总量0.05-0.120.75-1.050.45-0.701.10-1.40≤0.300.45-0.650.20-0.35≤0.025≤0.025≤0.50(3)r31机械性能:抗拉强度(σb)屈服强度(σs)延伸率(δ)≧540(mpa)≧440(mpa)≧17%4、r307焊条的材料:r307焊条的特点:特点:r307是低氢钠型药皮的含cr1%-mo0.5%的珠光体耐热钢焊条,采用直流反接,可进行全位置焊接,焊件应根据结构特点进行适当的预热和焊后热处理。用途:用于焊接工作温度在520℃以下的cr1%-mo0.5%耐热钢,如锅炉管道、高压容器、石油精练设备等,也可用于焊接30crmosi铸钢件。r307焊条的化学成份:cmnsicrpsmo0.05-0.12≤0.90≤0.600.80-1.50≤0.035≤0.0350.40-0.65(3)r307机械性能:抗拉强度(σb)屈服强度(σs)延伸率(δ)≧540(mpa)≧440(mpa)≧17%二、焊接工艺:(1)材料:阀体材料f92与配管f11材料不同,加上焊条r307和焊丝r31,共四种材料焊接完成。步骤:先把阀体与配管点焊,然后用焊丝r31打底,最后用r307焊条盖面,四种材料焊接在一起。(2)工艺:a:焊条烘培。(a)r307焊条。1.烘培温度:300℃-350℃x1h。2.焊条直径:ф4b:阀体、配管预热:阀体预热:450℃-480℃x2h。配管预热:400℃-450℃x2h。c:焊接:焊r31。先用焊丝点焊,然后校正,最后打底焊。焊接电流60a-90a。焊r307:层间温度250℃-350℃,焊接电流140a-160a。d:焊后热处理:回火温度为750℃±10℃,保温3h。三、检验:对焊接部位进行射线探伤,按照gb3323《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》的标准实施。由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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