INCOLOY800HT材质管道的焊接及热处理程序.doc

INCOLOY800HT材质管道的焊接及热处理 李雪梅?????郁东键 （中国石化集团第四建设公司，天津??300270） 本文由“中国焊接信息网”版权所有未经许可不得转载 摘要：本文对INCOLOY800HT管道进行了焊接性分析，通过焊接工艺评定制定了合理的焊接工艺及热处理工艺，用于指导生产，保证了焊接质量。 关键词：?INCOLOY800HT?????焊接及热处理??????工艺 0前言  由于INCOLOY800HT具有耐高温和高耐腐蚀性，因此在石油化工、冶金等工业中应用越来越广泛，尤其是在高温工况下更是得到较好的应用。如2003年，我公司施工的50万吨/年乙苯/苯乙烯装置中的高温工艺管线设计采用了IINCOLOY800HT，其中管线的设计温度为927℃，操作温度844℃。设计要求，要对此材质进行焊后热处理，以得到该温度范围最佳性能的晶粒度。 1??INCOLOY800HT的焊接性分析 INCOLOY800HT属于铁镍合金，具有耐腐蚀、高强度和耐高温氧化性能，其化学成分及力学性能见表1。 INCOLOY800HT焊接时易发生以下问题： ?  表1 INCOLOY800HT的化学成分及力学性能 ? C Mn Si S Cr Ni Fe Cu Ti Al Ti+Al ? 0.06~0.10 ≤1.5 ≤1.0 ≤0.015 19.0~23.0 30.0~35.0 ≤39.5 ≤0.75 0.15~0.60 0.15~0.60 0.85~1.20 抗拉强度σb?（MPa） 屈服强度σs?（MPa） 延伸率δ5（%） ? ≥170 ≤450 ≥30 ? 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　  1.1 INCOLOY800HT具有高的焊接热裂纹敏感性，在弧坑处易产生火口裂纹。首先晶间液膜是引发镍基合金单相奥氏体焊缝凝固裂纹的最主要的冶金因素。母材中硫含量小于0.015%的，配用焊丝及焊条中硫含量也应控制在0.015%以内，含硅量均需严格控制。必须防止上述有害元素的混入，因此焊前彻底清除含硫或铅的一些污物是很必要的工序；选用与母材匹配的焊接材料是防止焊接热裂纹的重要措施。另外焊接区的应变或应变速率是影响产生焊接热裂纹的力学因素。一般情况下采用合理的装配与焊接次序、选用较小的线能量、及时填满弧坑等工艺措施对防止热裂纹均是有益的。 1.2焊接热循环的影响 在焊接的热作用下，焊缝和基本金属容易过热，造成晶粒粗大，使接头力学性能和耐腐蚀性能下降。焊接时应严格控制层间温度。 1.3焊接气孔的敏感性 INCOLOY800HT流动性偏低，在焊接快速冷却的凝固条件下，极易产生气孔；在氧化性焊接气氛下气孔形成机率影响更大，在还原性较大时氢气孔也是敏感的。在焊前必须清除坡口及其附近区域的氧化皮、各种涂料油漆等，更好的防止焊缝气孔。 1.4夹渣 由于INCOLOY800HT液态焊缝金属流动性和润湿性差，穿透力小，熔深浅，容易产生未焊透、夹渣、未熔合等缺陷。焊接时宜采用多层多道焊，每道焊完应进行检查。 2焊接工艺评定 2.1试件 用于焊接工艺评定的INCOLOY800HT材料标准为ASME SB-409，采用的试件是从1067×23.81mm的管上截取的一部分，具体的化学成分见表2。 2.2焊材 用于焊接工艺评定的焊接材料为：焊丝INCONEL617，规格：Φ2.4；焊条INCONEL117，规格：Φ3.2。 2.3根据现场实际情况，焊接坡口采用单面V形坡口。 2.4采用立焊位置焊制焊接工艺评定试板。 2.5试板经焊接、热处理后外观检查合格，内部质量经X射线探伤达到JB4730-94 I?级，合格。 2.6工艺评定结果 我们按ASME IX《焊接和钎焊评定标准》的规定检验试样，测定性能，没有发现任何缺陷，评定合格。力学性能试验结果见表3。  ? 表2工艺评定用INCOLOY800HT材料化学成分 C Mn S Fe Si Cu Ni Cr Al Ti Ti+Al 0.08 0.64 0.001 47.06 0.10 0.17 30.97 19.91 0.41 0.46 0.87 表3力学性能试验结果 试件规格（mm） 抗拉强度（MPa） 断裂部位 试样类型 弯心直径（mm） 弯曲角度(゜) 试验结果 19.2×21.6 645 母材 ∕ ∕ ∕ ∕ 19.0×21.6 600 焊道 ∕ ∕ ∕ ∕ 22×10 ∕ ∕ 侧??弯 Φ40 180 合格 22×10 ∕ ∕ 侧??弯 Φ40 180 合格 22×10 ∕ ∕ 侧??弯 Φ40 180 合格 22×10 ∕ ∕ 侧??弯 Φ40 180 合格 ?  3INCOLOY800HT的焊接及热处理工艺 ????从INCOLOY800HT的焊接性分