温度方面有关硕士毕业论文范文,与15CrMoR焊接工艺与热处理的影响相关论文范本

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【摘 要】在本文中通过低合金珠光体耐热钢15CrMoR焊接工艺的试验,制定了以15CrMoR为基础材料的临氢环境下高温高压容器的焊接工艺,评定及热处理工艺,促进产品的投入使用,且效果较好.

【关 键 词 】焊接工艺 15CrMoR 热处理

一、前言

15CrMoR是石油化工设备常用的一个压力容器用钢号, 尤其是处于临氢环境下运行的过程当中,因为较高的压力和温度,其各项服役条件均较为恶劣,所以材料必须具备较高强度尤其是较好的韧性、高温强度以及焊接的性能.按照某炼化单位的需要,进行某个原料反应产物换热器的制造,因为没有焊接工艺能够完全与之相匹配,笔者对该类材质焊接工艺各项参数进行选择,选取焊接工艺较为相符的生产方式,并取得了让人满意的效果.

二、焊接工艺

本工艺主要针对用于的炼油装置当中的换热器,在设备投入到使用过程当中之后介质有硫化氢、油气、氢气等,对于设备焊接质量也提出了较高要求,进而使得焊接工艺编制困难相应增加,为此,正式生产之前进行大量实验,以此做为评定工艺的依据.

(一)封头对接焊缝焊接工艺试验

1.焊接方法及焊材选择

由于15CrMoR是较大厚度(δ等于34)对接,为提高效率故采用埋弧自动焊进行焊接,坡口内外均使用H13CrMoA(Φ4.0)/HJ350(需烘烤),详见:

2.焊接工艺的参数

为了提高焊接的质量,让焊接结构拘束度降低,需进行焊前的预热.要做到消氢,让焊接应力降低又需进行焊后的后热.为此,焊前预热、焊后后热及焊接的过程中层温控制相关参数需见下表:

按照设备的形状大小,进行加热装置的设计并对焊缝加热,通过激光色温仪进行温度上的精确控制.加热装置见下图:

(二)焊后的热处理

焊后热处理( PWHT)是15CrMoR钢制压力容器制造过程中的重要工序之一, 能够消除焊接残余应力等有害影响、改善焊接接头的性能.

在制定本次热处理工艺前,针对热处理对母材的化学成分和力学性能的影响,进行了分组试验,以高温强度,无塑性转变温度,金像组织,韧性四个指标作为指向进行比对试验,最后得出以下热处理方案.

针对15CrMoR的材质特性以及焊接性,在焊后应及时进行消氢热处理,降低延迟裂纹出现的概率,详细见表-4:

对特殊部件需要在焊后立即进行消除应力的热处理,其要求更高,温度时间都比消氢处理严格许多,所以采用数控式多履带加热设备,

对层间温度上控制上,专门设置人员用激光温度测量焊缝处的温度,并开通外火加热设备,随时加热升温,始终使焊缝位置的温度稳定在200°左右.

三、试验结果的分析

(一)焊缝的质量分析

按照工艺严格生产,对埋弧焊半自动焊机的焊接焊缝做好无损检测,其探伤结果都合格,必须达到JB4730.2-2005要求II级.


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(二)力学性能的分析

进行焊缝接头金加工,成形可试验板型,接头简图:(坡口形式、尺寸、衬垫、每种焊接方法或焊接工艺、焊缝金属厚度)

1.进行拉伸试验

根据JB 4708-1992相关规定进行试板的精加工,让其成形的标准试件完成拉伸试验,且试验结果从下表显示:

2.进行弯曲试验

根据JB 4708-1992相关规定进行试板的精加工,让其成形的标准试件完成弯曲试验,且试验结果从下表显示:

3.进行冲击试验

根据JB 4708-1992相关规定进行试板的精加工,让其成形的标准试件完成冲击试验,且试验结果从下表显示:

由以上各项试验结果能够看出,拉伸试验的结果显示断裂处都位于焊缝处之外,焊缝抗拉的强度达到相应标准,弯曲试验的结果合格,且冲击试验相关数据达到相应的标准要求,焊缝力学性能都达到理想结果,15CrMoR中厚度板材产品的埋弧自动焊效果比较满意,该工艺可以进行推广到类似领域加以使用.

四、结论

(一)采用埋弧自动焊可焊接较厚珠光体耐热钢15CrMoR钢制大型高压容器,拓宽了埋弧焊机在特殊设备制造应用领域.

(二)探索出较厚15CrMoR的焊接工艺,以及容器焊接中生产经验,结果证实了该工艺的可靠性.

(三)焊后的热处理相关工艺对于15CrMoR钢板强度指标的影响不明显,但能够对钢板低温冲击功进行较大程度的降低.

(四)有效地对层间温度与消氢处理进行,降低裂纹出现概率,后期使用当中获得验证.

参考文献:

[1]《承压设备焊接工艺评定》NB/T 47014-2011(JB/T 4708)[S]

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[2]《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》NB/T 47016-2011(JB/T 4708)[S]

[3]

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温度方面有关论文范本
《射线照相检测-无损检测 》GB/T 12604.2―2005 [S]

[4]苏海青.15CrMoR钢的焊接工艺[J].焊接技术,2006 35(5):63-65

[5]陈晓 秦晓钟.高性能压力容器和压力钢管用钢[M].机械工业出版社

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