[發明專利]15CrMoG鋼環形焊縫熱處理方法

無效

• 申請號: 201010146663.6
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101805822A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 朱明;黃亮思
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團冶金工程技術有限公司;攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 楊冬

技術領域

本發明涉及一種焊接后對焊縫進行熱處理的方法，尤其是一種15CrMoG耐熱合金鋼環形焊縫熱處理方法。

背景技術

15CrMoG鋼為一種耐熱合金鋼，常用作壓力管道，其之所以能在350～550℃的高溫下長期穩定的工作，是因為它具有比一般低碳鋼更好的高溫力學性能和高溫抗氧化性能，因為普通碳素鋼在高溫時，不僅強度低，而且會發生氧化，溫度越高，氧化越嚴重，而氧化鐵很粗疏，因而導致氧化過程不斷向鋼材內部進行，加速鋼材的破壞。如果在鋼中加入鉻，則由于鉻和氧的親和力比鐵與氧的親和力大，高溫時，在金屬表面首先形成氧化鉻，致密的氧化烙在金屬表面形成一層保護膜，因而能防止內部金屬受到氧化。

根據中國國家標準化管理委員會2008年10月24日發布、2009年10月1日實施的《GB5310-2008》第6頁，15CrMoG鋼的化學成分為：C：0.12-0.18％，Si：0.17-0.37％，Mn：0.40-0.7％，Cr：0.80-1.10％，Mo：0.40-0.55％，S≤0.025％，P≤0.015％。

由于15CrMoG鋼中含有較高含量的Cr、Mo和其它合金元素，鋼材的淬硬傾向較明顯，焊接性差。按國際焊接協會推薦的公式：

Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15計算，其碳當量一般在0.5％以上。根據經驗：當Ceq＞0.4％時，焊接接頭淬硬傾向大，就可能出現冷裂紋，故15CrMoG鋼的淬硬傾向大，焊接性差，同時，15CrMoG耐熱合金鋼產生的裂紋帶有延遲性，也就是焊后當時不裂，待焊件冷卻一段時間后才出現裂紋，因此存在較大安全隱患。

現有對15CrMoG鋼環形焊縫(一般為管道焊縫)裂紋的防止方法有兩種，一種是提高對焊前預熱及焊接操作的要求，焊后進行射線或超聲探傷和外觀檢查，如有裂紋就進行返修；二是焊后進行熱處理，一般較常用的熱處理方法是：在焊后用人工火焰加熱，通常加熱到與焊前預熱接近的溫度即200～300℃，然后保溫緩冷到施焊環境溫度，此種方法下焊后裂紋出現率比前一種方法要低，但不同熟練程度的操作工操作就有不同的出現率，處理效果難于把握。

發明內容

為了克服現有15CrMoG鋼環形焊縫熱處理方法效果不穩定的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種預防延遲裂紋效果更加好且更加穩定的15CrMoG鋼環形焊縫熱處理方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：15CrMoG鋼環形焊縫熱處理方法，對焊縫部位進行熱處理，升溫速度為150～220℃/h，至溫度上升至400℃時控制升溫速度≤205×25/δ且≤330℃/h，其中δ為母材壁厚，單位mm，當溫度升到650～750℃后保溫45～75min，隨即降溫，降溫速度為100～260℃/h，降到400～300℃后自然冷卻。

母材壁厚δ≤25mm時，控制升溫速度為200～220℃/h，至溫度上升至700～750℃后保溫65～75分鐘，隨即降溫，降溫速度為100～150℃/h，降到350～300℃后自然冷卻。

應用履帶式電加熱器以及與所述電加熱器信號連接的電加熱器自動控溫儀進行焊縫部位的熱處理，用所述電加熱器包繞焊縫。

在所述電加熱器外包裹保溫層。

所述保溫層以硅酸鋁棉制作，厚度為45～55mm。

本發明的有益效果是：以本發明的方法對焊縫進行熱處理，亦即對管道進行焊后的局部熱處理，可大大降低焊后裂紋出現率，提高焊接質量和工作效率，且焊接質量更加穩定，主要用于15CrMoG鋼環形焊縫熱處理，也可供15CrMoG鋼直線焊縫及其他耐熱合金鋼種預防焊后裂紋借鑒參考。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進一步說明。

本發明的15CrMoG鋼環形焊縫熱處理方法，應用履帶式電加熱器以及與所述電加熱器信號連接的電加熱器自動控溫儀，將所述電加熱器包繞焊縫，對焊縫部位進行熱處理，升溫速度為150～220℃/h，至溫度上升至400℃時控制升溫速度≤205×25/δ且≤330℃/h，其中δ為母材壁厚，單位mm，當溫度升到650～750℃后保溫45～70min，隨即降溫，降溫速度為100～260℃/h，降到400～300℃后自然冷卻。