12Cr1MoV钢是Cr-Mo系列钢中热强性和持久塑性较好的钢材之一,由于可以100%回收,符合环保、节能、节约资源的国家战略,国家政策鼓励扩大12CrlMoV钢的应用领域。目前我国12CrlMoV钢管消费量占钢材总量的比重仅为发达国家的一半,可见12CrlMoV钢管在我国还有很大的应用扩展空间。电站锅炉的过热器、再热器等高温部件大部分使用该钢材,这些部件一旦发生事故,后果严重,故焊接工艺及热处理制度必须合理。进行焊接工艺的合理评定,保证施焊焊接工艺的正确性,使焊接接头使用性能符合设计要求,对保证生产安全具有重要意义。在12Cr1MoV钢的焊接评定方面人们己做了很多 研究 工作,本文采用电站标准进行了较为全面的评定。
12Cr1MoV属于低合金珠光体耐热钢,由于碳及合金元素含量较多,一方面在焊接过程中有一定程度的淬硬倾向,另一方面在焊接热循环决定的冷却速度条件下,焊缝和热影响区中可能形成对冷裂纹敏感的显微组织;同时Cr、Mo、V等强的碳化物形成元素,易使接头过热区产生再热裂纹。
选择Φ377mm×20mm、长300mm的钢管作为试件,按对其实施全位置焊来制定焊接工艺参数。由于母材的碳当量大于0.45%,易产生焊接冷裂纹和再热裂纹,故选择焊前预热,焊前预热温度选择为250℃。
采用手工钨极氩弧焊方法进行多层多道焊接,打底层选择Φ2.5mm的TIG-R31焊条,填充层选择Φ3.2mm和Φ4.0mm的R317焊条施焊。
为防止冷裂纹和消除近缝区硬化观象,选择焊后热处理工艺。另外,由于焊接试件尺寸规格小,选择焊后整体高温回火热处理,本试验针对直径为377mm、厚度为20mm的12Cr1MoV钢管的焊接,制定了焊接和热处理规范,并进行焊接工艺评定,得出以下结论:经过对12Cr1MoV低合金钢管焊接接头的 分析 ,得到焊接热处理后其σb=718.75≥490MPa,σs=562.5≥245MPa,δ5=33.375≥22%,焊缝区AKV=96.2≥27J,弯曲试样表面无裂纹。
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