高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)課件

高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)

（一）高強(qiáng)鋼的用途及發(fā)展1、低合金高強(qiáng)鋼的用途高強(qiáng)鋼占鋼產(chǎn)量的比例70﹪工程結(jié)構(gòu)用鋼60﹪低合金鋼

世界鋼產(chǎn)量工程結(jié)構(gòu)用鋼漢語(yǔ)拼音字母高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)漢語(yǔ)拼音字母高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1）什么是低合金高強(qiáng)鋼

含碳量小于0.25﹪，合金元素2.5﹪以下屈服強(qiáng)度σ0.2(30～80kgf/mm2)

屈強(qiáng)比σs/σb(0.65～0.95)良好的焊接性,較低的冷脆傾向分為高強(qiáng)度用鋼、低溫用鋼和耐蝕用鋼三類

高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1）什么是低合金高強(qiáng)鋼含碳量小于0.25﹪，高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2）普通低合金鋼的應(yīng)用

用途目的主要用于建筑、橋梁、車輛等，大部分為C-Mn、C-Mn-V、C-Mn-Nb和C-Mn-V-Nb鋼。應(yīng)用低合金高強(qiáng)鋼的目的，是減輕焊接結(jié)構(gòu)的重量，節(jié)約材料和縮短焊接工期。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2）普通低合金鋼的應(yīng)用用途高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)低合金結(jié)構(gòu)鋼的用途和特性1、用途：船舶、車輛、橋梁、管道、鍋爐、壓力容器、起重及礦山機(jī)械、電站設(shè)備等的焊接結(jié)構(gòu)；2、特性：強(qiáng)度級(jí)別為345MPa，綜合力學(xué)性能、焊接性能、低溫韌性好。缺口敏感性比碳鋼大。1、用途：鍋爐汽包、壓力容器、船舶、橋梁、車輛、起重機(jī)、重型機(jī)械等。2、特性：強(qiáng)度級(jí)別為390MPa，焊接性能好。韌性不高。1、用途：船舶、橋梁、壓力容器、重型機(jī)械、電站設(shè)備、鍋爐等。2、特性：強(qiáng)度級(jí)別為440MPa，綜合力學(xué)性能、焊接性能良好。Q345/16Mn/14MnNbQ390/15MnV/15MnTi/16MnNbQ420/14MnVTiRE/15MnVN高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)低合金結(jié)構(gòu)鋼的用途和特性1、用途：船舶、車輛高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3）什么是低合金調(diào)質(zhì)鋼含碳量在0.3-0.6%的中碳鋼

淬火成馬氏體在500~650℃溫度范圍內(nèi)回火

鋼的強(qiáng)度、塑性及韌性好

使用十分廣泛高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3）什么是低合金調(diào)質(zhì)鋼含碳量在0.3-0.6高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)4）低合金調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用

用途目的主要用于車輛、船舶、工程機(jī)械等運(yùn)行結(jié)構(gòu)。低合金調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)度高、韌性好，節(jié)約鋼材和減輕焊接結(jié)構(gòu)重量，使焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向高參數(shù)、輕量化及大型化發(fā)展。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)4）低合金調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用用途高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)低合金調(diào)質(zhì)鋼的用途與特性

用于大型水電站、石化、露天煤礦等，具有抗冷裂性能和低溫韌性；

用于液化氣球罐，在板厚50mm以下或在0℃都可焊前不預(yù)熱；

用于在低溫下服役焊接結(jié)構(gòu)，如露天煤礦的大型挖掘機(jī)、自卸車等；

用于推土機(jī)、起重機(jī)、重型汽車等工程機(jī)械、礦山機(jī)械的制造；

用于工程機(jī)械高強(qiáng)耐磨件、核動(dòng)力裝置及航海、航天裝備上。

WCF-80焊接無(wú)裂縫鋼抗拉強(qiáng)度700MPa抗拉強(qiáng)度800MPa抗拉強(qiáng)度1000MPa以上高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)低合金調(diào)質(zhì)鋼的用途與特性W高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、低合金鋼的發(fā)展1、（Mo0.5﹪+B0.003﹪）為基本成分，加入元素（Mn、Cr、V等），在熱軋正火條件下獲得低碳貝氏體型低合金鋼；2、焊接性能好，不易出現(xiàn)焊接脆性。低碳貝氏體型低合金鋼1、低碳低合金鋼淬火→低碳馬氏體→高溫回火→低碳回火索氏體組織。2、易焊接、焊前不預(yù)熱，用于工程機(jī)械、重型載重車輛、橋梁、水輪、艦艇等。低碳索氏體型低合金鋼1、控制軋制：普通低合金鋼加入（Ti、Nb、V等），加熱到1250-1350℃進(jìn)行軋制。2、目的：獲得良好的強(qiáng)韌化效果，降低鋼的冷脆傾向?？刂栖堉其?、屈服強(qiáng)度達(dá)到490MPa以上、脆性轉(zhuǎn)變溫度在-100℃以下。2、焊接性能好，用于北方嚴(yán)寒條件下工作的大直徑石油和天然氣管道用鋼。針狀鐵素體型低合金鋼高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、低合金鋼的發(fā)展1、（Mo0.5﹪+低碳索高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（二）超超臨界鍋爐受熱面管T92鋼焊接技術(shù)背景高效率、低污染、高參數(shù)、大容量600MW、1000MW超臨界、超超臨界機(jī)組的發(fā)展。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（二）超超臨界鍋爐受熱面管T92鋼焊接技術(shù)背高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)超臨界機(jī)組超超臨界機(jī)組和超臨界機(jī)組是指鍋爐內(nèi)工質(zhì)的壓力。鍋爐的工質(zhì)是水，水的臨界壓力22.115MPa,臨界溫度374.15℃；在這個(gè)壓力和溫度時(shí)，水和蒸汽的密度相同，為水的臨界點(diǎn)，爐內(nèi)工質(zhì)壓力低于這個(gè)壓力叫亞臨界鍋爐，大于這個(gè)壓力為超臨界鍋爐，爐內(nèi)蒸汽溫度大于593℃或蒸汽壓力大于31MPa被稱為超超臨界。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)超臨界超超臨界機(jī)組和超臨界機(jī)組是指鍋高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)超臨界技術(shù)的發(fā)展超臨界、超超臨界火電機(jī)組具有顯著的節(jié)能和改善環(huán)境的效果，超超臨界機(jī)組與超臨界機(jī)組相比，熱效率提高1.2%，一年可節(jié)約6000噸優(yōu)質(zhì)煤。未來(lái)火電建設(shè)將主要是發(fā)展高效率高參數(shù)的超臨界（SC）和超超臨界（USC）火電機(jī)組，它們?cè)诎l(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛的研究和應(yīng)用。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)超臨界技術(shù)超臨界、超超臨界火電機(jī)組具有顯著的高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1、SA213-T92鋼的應(yīng)用T91+（1.5﹪-2.0﹪）W→降低Mo、C、S、P含量，添加Nb、Al、N、V含量→采用控軋控冷工藝→細(xì)晶強(qiáng)韌型馬氏體耐熱鋼。1）SA213-T92鋼：高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1、SA213-T92鋼的應(yīng)用1）SA21高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)①特點(diǎn)：高的強(qiáng)韌性、抗高溫蠕變性；

②應(yīng)用：高溫過(guò)熱器、高溫再熱器、屏式過(guò)熱器等；③缺點(diǎn)：焊接性能較差，易氧化起渣、產(chǎn)生裂縫。2）SA213-T92鋼的性能：高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2）SA213-T92鋼的性能：高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、工程背景

某發(fā)電廠600MW機(jī)組過(guò)熱器管道焊接，管材為SA213-T92，焊口規(guī)格為∮57×12.7mm，共計(jì)816個(gè)焊口。工程背景高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、工程背景工程背景高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3、焊接技術(shù)工藝1、焊接材料：焊絲ER90S-G、焊條E9015-G；2、預(yù)熱：預(yù)熱溫度為100-200℃、層間溫度為150-250℃。焊材、預(yù)熱1、線能量控制在22kJ/cm以內(nèi)；2、焊道厚度控制在2-3mm，寬度不得超過(guò)焊材直徑的3倍。線能量

1、手工鎢極氬弧焊打底、手工焊條電弧焊填充、蓋面；2、管內(nèi)充氬保護(hù)；3、選用高頻引弧與電流衰減功能的焊機(jī)。焊接工藝高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3、焊接技術(shù)工藝焊材、預(yù)熱線能量焊接工高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)4、焊接工藝流程高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)4、焊接工藝流程高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)4、焊接技術(shù)要點(diǎn)1、預(yù)熱溫度100-200℃、層間溫度150-250℃

，中性火焰加熱、紅外線測(cè)溫，達(dá)到規(guī)定溫度恒溫3min后開(kāi)焊；2、點(diǎn)固長(zhǎng)度不超過(guò)10mm，厚度不超過(guò)3mm；1、打底：氬弧焊、焊槍角度、厚度；2、填充：電弧焊、焊層厚度不大于2.5mm、線能量控制在22kJ/cm；3、蓋面：電弧焊、焊道厚度2-3mm。1、焊接完畢冷卻至室溫后1h高溫回火處理；2、升降溫速率150℃/h、恒溫760℃時(shí)間2h。3、焊縫100%無(wú)損檢測(cè)，其中RT不低于50%，Ⅱ級(jí)合格；UTⅠ級(jí)合格。預(yù)熱、點(diǎn)固打底、填充蓋面熱處理無(wú)損檢測(cè)高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)4、焊接技術(shù)要點(diǎn)預(yù)熱、點(diǎn)固打底、填充熱處理高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)

T92鋼焊接和熱處理溫度控制圖焊接充氬示意圖高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)5、焊接質(zhì)量控制1、焊工（Ⅲ類鋼小口徑氬弧焊打底電焊蓋面項(xiàng)目）2、熱處理工3、無(wú)損檢測(cè)人員1、人員資格1、坡口清理10~15Mm范圍、防風(fēng)雨措施、環(huán)境溫度≥5℃、濕度≤90％；2、組對(duì)間隙2~3mm、管口端面與管中心線垂直、錯(cuò)邊量≤壁厚10且不大于1mm。1、充氬形式：坡口處充氬和管子一端充氬；2、充氬方法：開(kāi)始為20L/min、充滿后6-8L/min。3、充氬2、坡口組對(duì)高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)5、焊接質(zhì)量控制1、人員3、充氬2、坡口高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)5、焊接質(zhì)量控制1、《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)范》DL/T8692、焊縫成型、焊縫余高、焊縫寬度、表面缺陷（裂縫、氣孔、夾渣、咬邊等）。4、外觀檢查焊縫100﹪無(wú)損檢測(cè)，其中RT≮50﹪、Ⅱ級(jí)合格，UT為Ⅰ級(jí)合格。1、硬度檢驗(yàn)：焊縫100﹪硬度測(cè)定，180-270HB（布氏硬度）合格；2、焊縫返修：同一位置返修次數(shù)一般不得超過(guò)二次。6、硬度檢驗(yàn)、焊縫返修5、無(wú)損檢測(cè)高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)5、焊接質(zhì)量控制4、外觀6、硬度檢驗(yàn)、焊縫返高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（三）長(zhǎng)距離輸氣管道焊接技術(shù)1、X80管線鋼的特性1）化學(xué)成分：表2.1-22）機(jī)械性能:高強(qiáng)度、良好的抗延性斷裂能力。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（三）長(zhǎng)距離輸氣管道焊接技術(shù)高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、焊接技術(shù)工藝預(yù)熱100-110℃，層間溫度≮60℃。根焊為MET-ALLOY80N1金屬粉芯焊絲、填充與蓋面為E81T8-Ni2J自保護(hù)藥芯焊絲。坡口形式焊接材料預(yù)熱與層間溫度焊接工藝焊接工藝參數(shù)：表2.1-3根焊、熱焊、填充焊、蓋面焊技術(shù)要求。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、焊接技術(shù)工藝預(yù)熱100-110℃，根焊為高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1）坡口：管道直徑1219mm，壁厚18.4mm。焊接位置為水平固定5G位向下立焊。2）預(yù)熱溫度：預(yù)熱100-110℃，層間溫度不小于60℃。3）根焊：平位焊時(shí)焊槍與焊接方向夾角為70-80°，立位焊時(shí)夾角為85-90°，仰位焊時(shí)夾角為80-90°。4）熱焊、填充焊：引弧點(diǎn)在管上方12點(diǎn)位置。引弧位置焊槍角度擺動(dòng)方法高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1）坡口：管道直徑1219mm，壁厚18.4高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3、焊接檢驗(yàn)成形均勻一致，無(wú)裂縫、未熔合、氣孔、夾渣、飛濺、焊瘤和未焊透。

外觀檢查不低于母材表面，焊縫余高不大于1.6mm，局部不大于4mm，錯(cuò)邊量不大于1.6mm。X射線探傷：Ⅱ級(jí)合格。

無(wú)損探傷表面尺寸高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3、焊接檢驗(yàn)外觀檢查無(wú)損探傷表面尺寸高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（四）大型高爐和熱風(fēng)爐焊接技術(shù)1、高爐殼體焊接

某鋼鐵公司高爐容積4063m3，高83m，最大直徑17.3m。爐殼板厚32-90mm，材料為BB502（490MPa級(jí)低合金鋼），現(xiàn)場(chǎng)橫焊縫14條，長(zhǎng)574m；立焊縫48條，長(zhǎng)183m。工程背景高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（四）大型高爐和熱風(fēng)爐焊接技術(shù)某鋼鐵公司高爐高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1）橫縫焊接工藝123焊接材料：打底為超低氫YT506AH焊條、蓋面為低氫YT506A焊條。坡口形式：K形坡口；組對(duì)：間隙3mm。

預(yù)熱：外側(cè)紅外線加熱器加熱、內(nèi)側(cè)熱電偶測(cè)溫反饋，自動(dòng)控制。

4焊接順序：先內(nèi)側(cè)，清根后焊外側(cè)。⑴橫焊接工藝

高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)1）橫縫焊接工藝123焊接材料：打底為超低氫高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2）立縫電渣焊工藝12焊接材料：絲極電渣焊采用YCM焊絲，焊劑為YF15；管狀焊條絲極電渣焊采用Y24管狀焊條，YCM焊絲，焊劑為YF1。坡口形式：見(jiàn)圖2.1-10。組對(duì)：間隙0-2mm、錯(cuò)邊量＜3mm。。

3絲極電渣焊(KES)工藝：內(nèi)面定位焊，長(zhǎng)100mm、間距400-500mm。管狀焊條絲極電渣焊（SES）工藝：先內(nèi)側(cè)后外側(cè)，定位焊要求同KES。⑴橫焊接工藝

高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2）立縫電渣焊工藝12焊接材料：絲極電渣焊采高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3）焊后清理4）質(zhì)量檢驗(yàn)

焊后割除吊耳、馬架、導(dǎo)軌、引弧板、引出板，氣割前預(yù)熱，氣割后打磨?！朵摵缚p超聲波探傷方法及探傷結(jié)果的等級(jí)分類方法》JISZ3060，Ⅲ級(jí)合格，橫縫抽查率10﹪，立縫5﹪，其中T形接頭處全部探傷。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)3）焊后清理焊后割除吊耳、馬架、導(dǎo)軌、引弧板高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)5）后熱和焊后熱處理

后熱250℃、每30mm板厚保溫1h。厚度＞60mm的對(duì)接橫焊縫，焊后600-650℃局部消除應(yīng)力退火，每mm板厚保溫3min；對(duì)于V型坡口單面電渣焊立縫，550℃退火，每mm板厚保溫3min。高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)5）后熱和焊后熱處理高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、熱風(fēng)高爐爐殼立縫的焊接

殼體材料為BB502鋼，板厚有16、19、25、32mm四個(gè)規(guī)格，橫縫采用焊條電弧焊，立縫采用藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)自動(dòng)立焊。工程背景高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)2、熱風(fēng)高爐爐殼立縫的焊接殼體材料為B高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)焊接工藝：123焊接材料：EG-50V焊絲，焊前250-300℃烘焙，保溫1h；坡口形式：?jiǎn)芜匳型坡口，坡口角度20°，間隙10mm。焊接工藝：焊接在組合平臺(tái)上進(jìn)行，對(duì)稱焊接；藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)自動(dòng)立焊工藝，見(jiàn)表2.1-12；4焊后清理和質(zhì)量檢查：同高爐殼體立縫。⑴橫焊接工藝

高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)焊接工藝：123焊接材料：EG-50V焊絲，高強(qiáng)鋼的焊接技術(shù)（五）厚壁加氫反應(yīng)器焊接技術(shù)1、加氫反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力9.5MPa、設(shè)計(jì)溫度435℃，介質(zhì)H2S+油氣+H2，焊接接頭強(qiáng)度系數(shù)1.0，水壓試驗(yàn)壓力14.3MPa，體積45.6m3，質(zhì)量2