X6CrNiMoTi17-12-2的不銹鋼厚壁管道焊接方法
馬鋼2250mm熱軋薄板生產(chǎn)線是馬鋼“十一五”技術改造和結(jié)構(gòu)調(diào)整工程項目中的關鍵生產(chǎn)線，其設計年產(chǎn)550萬t熱軋帶鋼，其中供冷軋原料225萬t，供平整分卷機組原料80萬t，供橫切機組原料50萬t，直發(fā)商品卷195萬t。工廠設計由是SMS-DEMAG總負責，馬鋼設計院負責轉(zhuǎn)化設計，關鍵設備從德國進口，國內(nèi)配套加工。主軋線共有10個液壓系統(tǒng)，最大工作壓力Pmax＝29MPa，由SMS-DEMAG提供厚壁管道材料，材質(zhì)全部采用德國DIN2462標準中X6CrNiMoTi17-12-2（1.4571下同）的不銹鋼管道，液壓管道施工過程中要求最高、焊接難度最大的是覫114.3×20厚壁管的焊接，數(shù)量多達40t，一方面材料數(shù)量是限定的，另一方面管道安裝后返工難度更大。
2焊接性分析
X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼管主要用于軋機區(qū)和卷取機區(qū)的液壓管道，要求對焊接頭內(nèi)表面成形良好，不內(nèi)凹，焊瘤較小，確保液壓系統(tǒng)要求的清潔度和焊縫經(jīng)X射線探傷不低于Ⅱ級標準。從表1中的化學成份可知：X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼屬于鉻鎳18-8型奧氏體不銹鋼，只是其化學成分與其他的鉻鎳18-8型奧氏體鋼略有不同，主要是Mo的含量較高，但其可焊性較好。
（1）鉻鎳奧氏體鋼，導熱系數(shù)約為碳鋼的1/3，線膨脹系數(shù)比低碳鋼約大50%，在自由狀態(tài)焊接時易產(chǎn)生較大的焊接變形。（2）焊縫晶間腐蝕：在焊態(tài)（焊后未經(jīng)熱處理的狀態(tài)）已有鉻的碳化物的沉淀，因而形成貧鉻層，最易于出現(xiàn)在焊接線能量過大或多層焊的條件下。（3）焊縫金屬中存在一定量的穩(wěn)定化元素（Ti、Nb等），焊縫中穩(wěn)定化元素和碳的數(shù)量比，要比母材規(guī)定值大一些較好。（4）刀蝕：在焊接工藝上，首先要減少近縫區(qū)過熱。（5）熱裂傾向；采用的焊接工藝應盡可能減少熔池過熱和接頭的應力，減少焊接電流，盡可能采用小的線能量和小截面的焊道。
3焊接材料的選用
X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼雖然可焊接性好，但對于含Ni量小于10%~15%的18-8系列的奧氏體鋼（見表2），最為有效的提高焊縫抗裂性的手段，就是使焊縫成為γ+δ雙相組織，特別是在多層焊的根部封底焊道或熔合比較大的情況下，焊縫成分被母材所稀釋而得不到足夠數(shù)量的δ相，這時應采用獲得更多一些δ相（4%~12%）的焊絲或焊條，提高奧氏體化元素Mn、C、N的含量。
根據(jù)母材實際的化學成分（見表2）和焊接性分析，選用的焊絲型號為H0Cr20Ni14Mo3，直徑為覫2.5mm，焊條型號為A022，直徑為覫2.5mm，其化學成分參見表3、表4。
4焊接過程
4.1焊接方法
針對壁厚δ=20mm，直徑φ=114的厚壁不銹鋼管和系統(tǒng)要求，采用前三層用氬弧焊（TIG）焊接，后四層用手工電弧焊蓋面的焊接方法，可以降低焊接成本，提高工作效率。4.2管道切割根據(jù)已往工程施工經(jīng)驗，不銹鋼管的切割和坡口加工一般用等離子切割機進行，存在切口不整齊，而且針對大量覫114×20的X6CrNiMoTi17-12-2鋼管若依然用此方法切割和加工坡口，將對管材的材質(zhì)和性能造成一定的影響，而且效率極低，尤其是等離子切割時的熔渣處理也較困難。在實際操作中選用帶式鋸床鋸切速度快，且切口整齊。
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