14Cr1MoR与321复合钢板的焊接工艺评定.pdf

中国工业检验检测网　????????????????? 14Cr1MoR 与 321 复合钢板的焊接工艺评定 刁志锋 杨树彪 嵇庆和 (江苏省特检院江阴分院) 摘 要 本文通过 14Cr1MoR 与 321 复合钢板的焊接工艺评定，确定了该复合钢板的焊接工艺，采用 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准对其进行焊接工艺评定，焊后进行了无损检测、力学性能 试验和晶间腐蚀试验，焊接接头满足标准要求。 关键词 14Cr1MoR 与 321 复合钢板 焊接 工艺评定 力学性能 1 焊接工艺评定试验 1.1 材料化学成分和力学性能 基层材料 14Cr1MoR 为珠光体耐热钢，适用于石油化工、核电、汽轮机缸体、火电等高温高压、与氢 或氢混合介质接确的大型设备，有一定的淬硬倾向，焊接性较差。复层材料 321 为奥氏体不锈钢，广泛应 用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油等行业。 母材的化学成分见表 1 所示，力学性能如表 2 1.2 焊接方法和焊接材料 为了保证焊接质量，控制焊接接头的组织和力学性能，对于基层材料，采用 SMAW+SAW 的焊接方法， 选用 R307H 焊条和 H13CrMoA 的埋弧焊丝，焊剂 HJ350，而过渡层和复合层则采用 SMAW 的焊接方法，过 渡层采用 A302 焊条，复合层采用与材料相匹配的 A132 焊条。 1.3 坡口形式的设计 对于焊接坡口形式，应尽量考虑焊接层数和填充金属量，设计的坡口形式及尺寸如图 1 所示。 中国工业检验检测网　????????????????? 1.4 预热和层间温度控制 根据基层和复层的成分、接头形式、焊接方法和焊接材料等考虑，通过焊接性试验确定，基层金属预 热温度在 200-250℃，焊接的层间温度控制在 300℃之内，焊后立即进行 350℃×2h 消氢处理。由于过渡 层属于异种钢焊接，预热温度在 120-150℃，复层焊接不进行预热，层间温度控制在 100℃之内。 1.5 焊接工艺参数 焊前，对坡口及两侧各 200mm 之内的氧化层、油污、水分、铁锈等进行清理，对坡口采用 PT 检测。 基层焊缝打底焊采用焊条电弧焊从复合层侧坡口焊接，填满 V 型坡口与台阶齐平，另一侧碳弧气刨清根打 磨后再采用焊条电弧焊进行填充，然后采用埋弧焊盖面，复层焊缝先进行过渡层的焊接，采用焊条 A302， 然后采用焊条 A132 焊条填满。具体焊接工艺参数如表 3 所示。 1.6 焊后热处理 厚板材料焊前预热、焊后消氢及热处理是防止焊接裂纹的重要工艺措施，该材料焊接容易产生冷裂纹， 因此，焊后需要进行 590±5℃×2h 的热处理，以消除焊接残余应力，避免冷裂纹的产生。 2 工艺评定结果及分析 焊接工艺评定采用 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行，对评定试板进行 100%射线 检测，按照 JB473