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15CrMoG无缝钢管的回火脆性分析

作者:中盛伟业   时间:2019-03-26 10:03  来源:http://www.wdwfgc.com
      15CrMoG无缝钢管具有耐高温、防腐蚀的性能。目前,石化装置常用的铬钼合金钢管主要是1Cr5Mo、15CrMo、1Cr9Mo等材质,用于加热炉炉管、反应分离器进出口、中高压蒸汽等高温高压部位工艺管线。受工作温度的影响,石化装置中的铬钼合金钢管由于回火脆性产生裂纹,将对铬钼合金钢工艺管道安全运行、甚至装置的安全运行造成严重影响。
      15CrMoG无缝钢管的焊接性较差,焊接后在焊接接头及热影响区等部位会出现冷裂纹、再热裂纹、回火脆性等缺陷,因此焊接时应注意采取相关措施进行质量控制。
     ①15CrMoG无缝钢管有较大的冷裂倾向
      耐热钢中的铬、钼等合金元素大大提高了耐热钢的淬硬性,在常规的焊接条件下极易产生冷裂纹。由于冷裂纹产生于焊接之后的冷却过程或冷却以后,所以又称为延迟裂纹。焊接接头的裂纹一般产生于焊缝或热影响区,形成裂纹的温度在200~300℃以下。耐热钢在焊接过程中,不能用过小的焊接线能量,应有合适的预热、保持层间温度、后热和焊后热处理等措施,主要是为了防止在焊缝或热影响区产生冷裂纹。
     ②15CrMoG无缝钢管有再热裂纹倾向
      再热裂纹是焊接接头焊后再加热(特别是在500~700℃的危险温度区间)过程产生的裂纹,其加热过程可以是焊后热处理,也可以是在高温中长期使用或其它形式的焊后再加热。低合金耐热钢焊接接头再热裂纹是由于钢中碳化物形成元素钒、钛、铌在再加热过程中沉淀相晶内析出使晶内二次硬化;晶间杂质析集使晶界弱化。防止再热裂纹、就要控制母材和焊材的钒、钛、铌含量,选用高温塑性优于母材的焊材,采用低线能量焊接,减小热影响区的宽度和过热程度,细化晶粒;选择合理的热处理工艺,减少在危险温度区间停留,合理设计焊接接头,减小焊缝余高,减小应力集中。
    ③回火脆性
    低合金耐热钢机器焊接接头在350~500℃温度区间长期运行过程中,发生剧烈脆变的现象就是回火脆性。要防止产生回火脆性,关键是控制钢管母材中有脆化倾向的元素的含量,防止杂质对钢管焊接性能的影响。此外,在焊接时通过采用较小的焊接线能量、较低的预热温度和层间温度、焊后热处理选择合理的参数,都可以避免回火脆性的产生。