導(dǎo)語：10CrMoAl管道焊接工藝研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在南山印尼賓坦島熱電項(xiàng)目首期工程中，循環(huán)水管道因特殊工作環(huán)境和技術(shù)需要，設(shè)計(jì)單位采用了耐腐蝕無縫鋼管。通過對(duì)該鋼管的化學(xué)成分及焊接性進(jìn)行分析，并結(jié)合我公司該類鋼管道焊接工藝評(píng)定，現(xiàn)場(chǎng)制定了一系列保證管道焊接質(zhì)量的措施和施工方法，最終取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：CrMoAl管道；焊接工藝；質(zhì)量控制

1序言

CrMoAl鋼具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能，其成分中的Al可與空氣中的O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成Al2O3保護(hù)膜，起到耐腐蝕作用；CrMoAl中的鉻、鉬離子在海水中能自動(dòng)補(bǔ)充氯離子對(duì)鋼材點(diǎn)腐蝕形成的空隙，形成致密保護(hù)層，阻止點(diǎn)腐蝕向縱深發(fā)展，進(jìn)一步增加耐腐蝕性能。經(jīng)濟(jì)性上，CrMoAl鋼管價(jià)格僅為不銹鋼管價(jià)格的一半，而使用壽命是它的5~倍。綜合來看，CrMoAl鋼是沿海電廠輸送水及含海水介質(zhì)的最理想管道材料。南山印尼賓坦島熱電項(xiàng)目位于印尼廖內(nèi)群島，三面環(huán)海，電廠循環(huán)水管道因特殊工作環(huán)境和技術(shù)需要，設(shè)計(jì)單位采用了CrMoAl耐腐蝕無縫鋼管。通過采取合理的焊接工藝、全方位的施工過程控制，全力保證了CrMoAl管道現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量。

2化學(xué)成分及焊接性分析

2.1化學(xué)成分分析

CrMoAl鋼管的化學(xué)成分見表1，力學(xué)性能見表2。根據(jù)CrMoAl鋼管的化學(xué)成分分析，其中加入的Mo、Al等元素具有細(xì)化晶粒，改善焊縫結(jié)晶組織的作用。

2.2焊接性分析

CrMoAl鋼屬于耐海水腐蝕的特殊用途低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，該類鋼主要的焊接問題是焊接接頭在冷卻到較低溫度時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。對(duì)于低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，當(dāng)碳當(dāng)量Ceq＜0.4%時(shí)，焊接時(shí)基本無淬硬傾向，焊接性能良好，也就不需要進(jìn)行焊前預(yù)熱以及嚴(yán)格控制焊接熱輸入的措施；當(dāng)0.4%＜Ceq＜0.5%時(shí)，此時(shí)淬硬傾向不明顯，焊接性尚可；當(dāng)碳當(dāng)量Ceq＞0.5%時(shí)，淬硬傾向明顯，冷裂紋產(chǎn)生可能性也隨之增加，這時(shí)需要采取一系列控制措施，如預(yù)熱、控制焊接熱輸入、焊后熱處理等。因此管道焊接前，應(yīng)對(duì)其焊接性進(jìn)行仔細(xì)分析，制定合理的焊接工藝，施工過程采取嚴(yán)格的技術(shù)把控。計(jì)算碳當(dāng)量的公式為Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=0.4%，根據(jù)計(jì)算結(jié)果得知，CrMoAl鋼的淬硬傾向不明顯，焊接性尚可，焊接時(shí)不需要預(yù)熱和焊后熱處理[1]。

2.3焊接工藝評(píng)定

根據(jù)規(guī)定，技術(shù)人員需遵循公司相關(guān)焊接工藝評(píng)定內(nèi)容來制定現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝指導(dǎo)書，現(xiàn)場(chǎng)使用的鋼管主要是φ630mm×mm的大徑薄壁管，因此從焊接工藝評(píng)定中選擇規(guī)格為φ21mm×8mm的同材質(zhì)鋼進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，可以覆蓋現(xiàn)場(chǎng)施工中的管道焊接。焊接工藝評(píng)定內(nèi)容包括：所有焊接參數(shù)、外觀檢測(cè)、無損檢測(cè)、拉伸試驗(yàn)以及彎曲試驗(yàn)[2]。依據(jù)工藝評(píng)定內(nèi)容，焊接方法選擇SMAW；焊接材料選取CrMoAl鋼專用焊條H03作為填充金屬。該焊條便于施焊、工藝優(yōu)良，能有效防止焊接接頭產(chǎn)生裂紋、未熔合等缺陷，從而取得優(yōu)良的焊接接頭。H03焊條熔敷金屬化學(xué)成分與力學(xué)性能見表3、表4。焊接過程中采用擺動(dòng)焊、單面焊雙面成形，應(yīng)用機(jī)械方法進(jìn)行根層層間清理，具體焊接參數(shù)見表5。

3現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝

3.1焊前準(zhǔn)備

（1）坡口制備管道切割必須采用機(jī)械方法，不允許使用等離子切割、氣割、碳弧氣刨加工，采用V形坡口，坡口角度30°~35°，鈍邊＜0.5mm，對(duì)口間隙2~3mm（見圖1）。（2）坡口組對(duì)組對(duì)前，對(duì)坡口尺寸進(jìn)行核查，并用丙酮清潔坡口及其附近區(qū)域去除油脂，焊接接頭定位焊采用焊條電弧焊，焊接工藝與正式焊接工藝相同。定位焊縫必須保證完全焊透、熔合良好，且無氣孔等缺陷。焊縫應(yīng)平滑過渡到母材，并將焊縫兩端打磨成斜坡狀。正式焊接時(shí)，起焊點(diǎn)在兩定位焊縫之間。組對(duì)時(shí)盡可能避免直接焊接在母材的夾具上，以免損傷母材。

3.2焊接

（1）根部焊接管道根部焊縫選擇焊條電弧焊打底，打底過程中嚴(yán)格控制電流大小。隨時(shí)使用強(qiáng)光手電筒，通過沒有焊接的間隙觀察內(nèi)部打底情況，觀察焊縫背面有無焊瘤、未焊透等缺陷，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)處理。打底結(jié)束后，清理背面藥皮，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確認(rèn)合格后進(jìn)行填充焊接。（2）填充焊接CrMoAl管道應(yīng)盡可能減小熱輸入，減輕焊接接頭的敏化程度，從而可以提高耐蝕性。因此，填充焊接需采用多層多道焊接工藝，同時(shí)采用小熱輸入、短電弧、底層不擺動(dòng)、蓋面層作小擺動(dòng)的焊接方法。多層焊時(shí)，每焊完一層焊縫必須徹底打磨清渣，并經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一道焊接。多層焊的層間接頭應(yīng)錯(cuò)開，并嚴(yán)格控制層間溫度，層間溫度應(yīng)控制在0~1℃。焊接過程中應(yīng)注意焊縫清潔保護(hù)，焊接作業(yè)點(diǎn)四周搭設(shè)篷布，防止因雨水和其他雜物掉落焊縫而影響焊接質(zhì)量。（3）蓋面焊接蓋面前檢查好填充層焊縫質(zhì)量及層間溫度，以兩側(cè)坡口邊緣線為基準(zhǔn)線，焊縫熔池向母材側(cè)延伸0.5~1mm的距離，使焊縫的寬度比坡口寬度大1~2mm，并始終保持這一寬度，以保證焊縫外觀質(zhì)量（見圖2）。（4）焊縫表面自檢焊接完畢后焊工進(jìn)行嚴(yán)格自檢，填寫自檢記錄，并在焊縫附近標(biāo)記上本人焊工號(hào)、焊接日期。若發(fā)現(xiàn)焊縫表面缺陷，如有焊瘤、氣孔、咬邊及凹坑等缺陷，應(yīng)采用機(jī)械方法清除，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)焊。

4結(jié)束語

自檢合格的焊縫經(jīng)射線檢測(cè)和超聲波檢測(cè)后，圖2蓋面焊合格率達(dá)到%，不合格的焊縫通過機(jī)械方法將缺陷清除后，使用與正式焊接相同的工藝進(jìn)行補(bǔ)焊。綜合上述檢測(cè)結(jié)果，通過采取合理的焊接工藝以及有效的施工過程把控，將CrMoAl耐腐蝕管道成功應(yīng)用于印尼賓坦島熱電項(xiàng)目首期工程中，為其他項(xiàng)目類似管道焊接施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家能源局.DL/T—2火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社，2.

[2]國(guó)家能源局.DL/T8—4焊接工藝評(píng)定規(guī)程[S].北京：中國(guó)電力出版社，5.

作者：于祥寬 于海鵬 單位：中國(guó)電建集團(tuán)山東電力建設(shè)第一工程有限公司