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常见问题

舞钢15CrMo钢板-化学成分

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15CrMo钢板系珠光体组织,属于耐热钢类型,在较高温度下具有较强的热强性(δb440MPa)和抗氧化性,并具有 一定的抗氢腐蚀能力。15CrMo钢中含有较高含量的CrC和其它合金元素,钢材的 淬硬倾向较明显,焊接性差。对材料 焊接性有要求的不采用此钢种。
基本信息
中文名称:15crmo钢板,15表示碳含量,cr、mo分别表 示钢板中含有一定量的铬钼成分。
焊接性
15CrMo钢的焊 接性的工作特点,
方案:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。
焊后热处理
采用方案Ⅰ焊接的试件,焊后应 进行局部高温回火处理。热处理的工艺为:升温速度为200/h,升到715℃保温1小时15分钟,降温速度100/h,降到300℃后空冷。具体采用JL-4型履带式电加热器(1146×310)包绕焊缝,用硅酸铝棉层保温,保温层厚度50mm,温度控制采用DJK-A型电加 热器自动控温仪。
 
焊接工 艺评定试验结果
试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky(J/cm2)
抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)
方案550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6
方案525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7
焊接工艺
折叠2.1焊接材料
对于15CrMo钢板用 于对焊接性能较强的高压管道,根据以以前实践,参照国 外提供的焊接工艺卡,我们选 择了两种方案进行焊接试验。
方案:焊接预热,采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E8018-B2焊条,焊条电弧焊盖面,焊后进行局部热处理。
方案:采用ER80S-B2L焊丝,T1G焊打底,E309Mo-16焊条,焊条填充电弧焊盖面,焊后不进行热处理。焊丝和 焊条的化学成分及力学性能见表1
     1 焊接材 料的化学成分和力学性能
型号 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,%
ER80S-B2L0.05 0.70.41.2 <0.20.5 0.025 0.025 500 25
E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 0.04 0.03 550 19
E309Mo-160.12 0.5~2.5 0.9 22.0~25.0 12.0~14.0 2.0~3.00.0250.035 550 25
 
折叠2.2焊前准备
试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25,坡口型式及尺寸见图1
焊前用 角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内 打磨至露出金属光泽,然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置,对口间隙为4mm,采用手 工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处,每处点 固长度应不小于20mm。焊条按表2的规范进行烘烤。
2 焊条烘烤规范
焊条型号 烘烤温度 保温时间
E8018-B2 300 2h
E309Mo-16 150 1.5h
 
工艺参数
按方案Ⅰ焊前需进行预热,根据Tto-Bessyo等人提 出的计算预热温度公式:
To=350[C]-0.25() 式中,To--预热温度,℃。
[C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x
[C]x=C (Mn Cr)/9 Ni/18 7Mo/90 式中,
[C]x--成分碳当量;
[C]p--尺寸碳当量; S--试件厚度(本文中S=25mm);
[C]x=C (Mn Cr)/9 7/90Mo=0.361
[C]p=0.045 To=138
因此预热温度选为150℃。采用氧-乙炔焰 对试件进行加温,先用测 温笔粗略判断试件表面的的温度(以笔迹 颜色变化快慢进行估计),最后用 半导体点温计测定,测量点 至少应选择三点,以保证 试件整体均达到所要求的预热温度。
焊接时,第一层 采用手工钨极氩弧焊打底,为避免 仰焊处焊缝背面产生凹陷,送丝时采用内填丝法,即焊丝 通过对口间隙从管内送入。其余各 层采用焊条电弧焊,共焊6层,每个焊层一条焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数见表34。按方案Ⅰ焊
3 方案Ⅰ的焊接工艺参数
焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范
打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12
填充层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25150715。×75min
盖面层 焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85~90 23~25
4 方案Ⅱ的焊接工艺参数
焊道名称 焊接方法 焊接材料 焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度 热处理规范
打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12
填充层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24 / /
盖面层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90~95 22~24
接时,层间温度应不低于150℃,为防止 中断焊接而引起试件的降温,施焊时 应由二名焊工交替操作,焊后应 立即采取保温缓冷措施。
2.4焊后热处理
3 焊接工艺评定试验
试件焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的超声波探伤检验,焊缝Ⅰ级合格。按JB4708《钢制压 力容器焊接工艺评定》标准进 行焊接工艺评定试验。评定结果见表5
5 焊接工 艺评定试验结果
试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky(J/cm2)
抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)
方案550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6
方案525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7
从拉伸试验结果可知,两种方 案的拉伸试样全部断在母材,说明焊 缝的抗拉强度高于母材;弯曲试验全部合格,说明焊缝的塑性较好。根据表5中的冲 击韧性试验结果可知,方案Ⅰ的冲击 韧性明显高于方案Ⅱ,证明方案Ⅰ的焊后 热处理规范比较理想,高温回 火不仅达到了改善接头组织和性能目的,而且使 韧性与强度配合适当。从室温 机械性能结果可知,所推荐 的两种焊接工艺方案均可用于现场施工。方案Ⅰ采用了 与母材成分接近的焊条,焊缝性能同母材匹配,焊缝应 具有较高的热强性,焊缝在 高温下长期使用不易破坏。难点是 焊后热处理规范较为严格,回火温 度和保温时间及加热和冷却速度控制不当反而会引起焊缝性能下降。方案Ⅱ采用了 奥氏体不锈钢焊条施焊,虽然可 以省去焊后热处理,但由于 焊缝与母材膨胀系数不同,长期高 温工作时可发生碳的扩散迁移现象,容易导 致焊缝在熔合区发生破坏。因此,从使用可靠性考虑,现场采用方案Ⅰ施焊更为稳妥。
4 结论
15CrMo钢厚壁 高压管的焊接采用两种焊接方案均为可行。为了保 证焊缝性能同母材匹配且具有较高的热强性,采用方案Ⅰ效果更佳,关键是 要严格控制焊后热处理工艺。
方案Ⅱ虽可省去焊后热处理,但焊缝 在高温下发生碳的迁移扩散而导致焊缝破坏的可能性不容忽视,因此,只有在 焊后无法进行热处理时才慎重采用。
15crmo钢板重量计算公式:长×宽×厚×0.00785=kg/m
 
化学成分
 
牌号
化学成分(质量分数)(%)
 
C
Mn
Si
Cr
Mo
Ni
Nb+Ta
S
P
15CrMo
0.12~0.18
0.40~0.70
0.17~0.37
0.80~1.10
0.40~0.55
≤0.30
_
≤0.035
≤0.035
 
折叠力学性能
 
       牌号
     拉力强度MPa
       屈服点MPa
           伸长率(%)
    15CrMo       
      440~640         
           235              
               21                 
 
应用举例
 
石油、石化、高压锅炉等,专门用 途的无缝管有锅炉用无缝管、地质用 无缝钢管及石油用无缝管等多种
 
常用规格
材 质
规格厚度*宽度*长度(mm) 可定轧
重量()
名 称
15crmo
8*1500-4200*6000-18800M
198.65T
合金结构钢板
15crmo
12*1500-4200*6000-18800M
186.618T
合金结构钢板
15crmo
25*1500-4200*6000-18800M
258.366T
合金结构钢板
15crmo
30*1500-4200*6000-18800M
241.624T
合金结构钢板
15crmo
45*1500-4200*6000-18800M
263.254T
合金结构钢板
15crmo
55*1500-4200*6000-18800M
283.318T
合金结构钢板
15crmo
60*1500-4200*6000-18800M
169.563T
合金结构钢板
15crmo
70*1500-4200*6000-18800M
569.356T
合金结构钢板
15crmo
80*1500-4200*6000-18800M
231.315T
合金结构钢板
15crmo
90*1500-4200*6000-18800M
341.318T
合金结构钢板
15crmo
100*1500-4200*6000-18800M
461.318T
合金结构钢板
15crmo
110*1500-4200*6000-18800M
598.359T
合金结构钢板
15crmo
120*1500-4200*6000-18800M
431.621T
合金结构钢板
15crmo
130*1500-4200*6000-18800M
388.654T
合金结构钢板
15crmo
140*1500-4200*6000-18800M
348.351T
合金结构钢板
15crmo      
150*1500-4200*6000-18800M          
645.982T         
合金结构钢板            
 
 舞钢的15crmo钢现货齐全,并且钢板质量优秀。
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