焦炭塔用14Cr1MoR材料焊接工艺分析.pdf

学兔兔 工程技术l E＆C Technology 焦炭塔用1 4 C r 1 MoR材料焊接 工艺分析 一 张建华张洪党李攀峰 淄博澳信机械制造有限公司山东淄博255438 中图分类号TG457 文献标识码B 文章编号1672—9323(2009)03—0010一l 1 近几年国内大型炼厂焦炭塔常用的材料为15CrMoR。2008 界冷却速度降低，产生淬硬组织，导致冷裂纹的产生。这与碳的 年我公司制造了两台以14CrlMoR珠光体耐热钢 (Cr—Mo系 含量、氢的存在及焊接拘束度有关。 低合金耐热钢)为主材的焦炭塔。本文就此钢种材料的焊接性能 14CrlMoR材料因含有Cr、Mo元素，属于再热裂纹敏感的 及工艺，作如下介绍。 钢种。热影响区熔合线附近的粗晶区会有再热裂纹产生。另外， 1材料的运行环境及要求 该材料中的P、S、Si等杂质在高温下向晶界偏聚，cr会促进杂 两台焦炭塔直径为8．4m，高39．5m，单台重量为246t。材料 质的偏聚，降低晶界的塑性应变能力，产生脆化。 的运行环境为高温工况，受到高温硫、氢的腐蚀，并受到湿H2S 3 14CrlMoR焊接缺陷机理 的应力腐蚀。此种环境要求设备所选材料要同时具备高温持久 3．1冷裂纹 强度及抗氢性。焦炭塔的工艺参数见表1。 根据表2的化学成分，按照美国焊接学会(AWS)提出的公 表1焦炭塔工艺参数 式： I | | 项目I | | ||| | 参数| | l CEAWS=w(C)+w(Mn)／6+w(Si)／24+w(Ni)／15+w(Cr) 工作压力 0．3OMPa ／5+w(Mo)／4+(w(Cu)／13+w(P)／2] (式1) j| j| 珏 。| |I l |Qi a 14CrlMoR材料 CEAWS=0．4780．4(以上取成分范围 设计温度 465／500。C 下限值。) | |工作温度 I． 4蛎／ ℃ | | 由此可以看到冷裂纹是14CrlMoR材料焊接的重要缺陷。 工作介质 油气、焦炭、水 其产生机理如下。 I— I l 晚 — l ≯≯ 辩 婚 车 裔 。l 14CrlMoR材料其母材、焊缝一般具备固定的塑性储备，塑 2焊接性能缺陷 性变形能力相对较低，易在焊接缺陷处产生应力集中，加上氢的 2．1材料化学成分及供货状态 扩散聚集，导致诱发裂纹的临界应力值低，冷裂纹倾向较大。 GB713-2008对14CrlMoR的化学成分规定，见表2。 焊接接头的应力状态是引起冷裂纹的直接原因，并会影响 2．2焊接性能缺陷