克拉玛依电力耐高温圆钢材质15CrMo

2.1 焊接材料


针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点，


方案Ⅰ: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。


表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-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 2515CrMo圆钢


E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19


E309Mo-16≤0.12 0.5~2.5 0.9 22.0~25.0 12.0~14.0 2.0~3.0≤0.025≤0.035 550 25


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。


表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


2.3 焊接工艺参数


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 则To=138℃

1.适用于15CrMo合金圆钢、半成品拉制的酸洗方法


现以15CrMo合金圆钢为例，叙述几种常用酸洗工艺。至于经过热处理的半成品，一般不另行剥壳去锈即直接进入酸洗。其它操作顺序则与15CrMo合金圆钢相同。


(1)以剥壳、上石灰糊为主的酸洗工艺其工艺流程为。


15CrMo合金圆钢-→剥壳去锈-→酸洗-→水洗-→高压水冲洗-→上油脂石灰糊-→干燥


这种工艺过去应用很广，适用于普碳钢丝、结构钢丝、钢芯铝绞线钢丝、一般弹簧钢丝的毛坯和半成品的拉拔。缺点是粉尘多，已有被其它酸洗工艺取代的趋势。


(2)以剥壳、锈化为主的酸洗工艺--其工艺流程为。


15CrMo合金圆钢-→剥壳去锈-→酸洗-→水洗-→高压水冲洗-→锈化-→沾薄石灰水-→干燥


此种拉丝粉尘较少，是当前采用较多的一种。它适用于普碳钢丝、结构钢丝、制绳钢丝、钢芯铝绞线钢丝、一般弹簧钢丝等的毛坯和半成品的拉拔。有的单位还省去锈化工序，冲洗后直接沾灰。


(3)以剥壳、磷化为主的酸洗工艺。


15CrMo合金圆钢-→剥壳去锈-→酸洗-→水洗-→高压水冲洗-→磷化-→冲洗-→皂化-→干燥 有的单位将此种工艺用于一般15CrMo合金圆钢的毛坯和半成的拉拔。但在热处理时，仅适用于电接触炉，而不适用于燃料热处理炉，因其会引起马弗砖炉孔的堵塞(电接触炉则无此病)。


此种工艺并不适用予毛坯的酸洗，对于粗规格的线材，由于拉拔后残留的磷化层较厚，还会引起挂铅，尤其不利于钢丝，并且成本较高。


(4)以正火、锈化为主的酸洗工艺其工艺流程为:


线材-→正火-→酸洗-→水洗-→高压水冲洗-→锈化-→沾薄石灰水-→干燥


这种工艺与上述不同，它不剥壳去锈而需经过正火，适用于较高强度弹簧钢丝的毛坯和其他钢丝半成品的拉拔。


2.适用予成品前15CrMo合金圆钢的酸洗工艺


成品前15CrMo合金圆钢，一般指后一道热处理的钢丝.


(1)以石灰糊涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为。


热处理钢丝-→酸洗-→水洗、高压水冲洗-→浸涂油脂石灰糊-→干燥


这种酸洗工艺仍广泛用于普碳钢丝和一般中碳钢丝成品的拉拔。


(2)以硫酸铜涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为:


热处理15CrMo合金圆钢-→酸洗-→水洗冲洗-→浸涂硫酸铜-→冲洗-→中和-→干燥


此种工艺适用予普碳钢丝、一般中碳钢丝和普通弹簧钢丝成品的拉拔，但不适用于表面镀锌的钢丝。


(3)以磷化涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为:


热处理钢丝-→酸洗-→水洗、冲洗-→浸涂磷化层-→水洗、冲洗-→皂化-→干燥


这种酸洗工艺能得到良好的拉拔表面，适用于中碳以上钢丝和高强度弹簧钢丝等成品的拉拔。磷化层的厚度根据拉拔道次而定。

圆钢按钢的品质可分为普通碳素钢和碳素钢：
(1)普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些国家根据交货的条件又分为三类:甲类钢(A类钢)是力学性能的钢。乙类钢(B类钢)是化学成分的钢。特类钢(C类钢)是既力学性能又化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。中国生产和使用多的是含碳量在0.20%左右的A3钢，主要用于工程结构。
有的碳素结构钢还添量的铝或铌(或其他碳化物形成元素)形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些国家，为适应用钢的要求，对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整，从而发展了一系列普通碳素结构钢的用钢(如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等)。
(2)碳素结构钢和普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据含碳量和用途的不同，这类钢大致又分为三类:①小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐 等。20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业。②0.25~0.60%C为中碳钢，多在调质状态下使用，制作机械制造工业的零件。③大于0.6%C为高碳钢，多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。根据含锰量的不同，又可分为普通含锰量(0.25~0.8%)和较高含锰量(0.7~1.0%和0.9~1.2%)两钢组。锰能改善钢的淬透性，强化铁素体，提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记"Mn"，如15Mn、20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。