异种钢焊接，材质15CrMo+304焊接施工方案

异种钢焊接，材质15CrMo+304焊接施工方案

一、工程概况

1 中 1#、中 2#线工艺参数说明：压力 3.9±0.05Mpa,温度 400℃±15℃。

2 管线改造过程中，有部分焊口为异种钢焊接，具体材质为15CrMo+304焊接，相关产品：15CrMo合金钢管，为了保证焊接高质高效的完成，特编制此焊接施工方案。

二、编制依据

1 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-2011
2 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2011
3 《工业管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010
4 《石油化工异种钢焊接规程》 SH/T 3526-2004
5 《石油化工金属管道工程施工质量验收规范》 GB50517-2010

三、施工程序

　　施工准备 -> 坡口加工 -> 点焊固定 -> 氩弧焊打底 -> 电焊填充 -> 电焊盖面 -> 清理药皮 -> 检查验收

四、施工方法及技术措施

1 母材及焊接材料化学成分

材料名称 化 学 成 分 （％） C 0.12~ 0.18 ≤ 0.08 ≤ 0.15 Mn 0.4~0. 7 ≤ 2.00 0.50~ 2.50 Si 0.17~ 0.37 ≤ 1.00 ≤ 0.90 P ≤ 0.035 ≤ 0.035 ≤ 0.035 S ≤ 0.035 ≤ 0.03 ≤ 0.030 8.00 ~9.00 12.0~ 14.0 Ni Mo 0.4~0.55 Cr 0.8~1.10 18 母材 15CrMo 0Cr18Ni9 焊材 A302

2 22.0~25.0 异种钢 15CrMo+304(0Cr18Ni9) 的焊接分析

　　在石油化工装置中，15CrMo通常都是在温度较高（设计温度≥315℃）的条件下使用，这种与奥氏体不锈钢(304)相焊的异种接头，通常要求抗高温蠕变、控制碳迁移以及高温抗氧化能力。但是，在氢系统中，由于强烈的氢腐蚀作用，采用的焊接材料不同，焊后得到的焊缝化学成分和金相组织不同，从而影响接头在工作过程中氢脆化而引起的剥离裂纹敏感性。当采用 E309 焊材，焊后焊缝靠近低合金一侧形成奥氏体和铁素体的混合组织，这种组织不易产生裂纹。因此，选择使用 E309-16（A302）焊条进行焊接。

3 焊接方法：GTAW +SMAW ,即氩弧焊打低,电焊盖面。

4 焊接材料为：焊条型号 E309-16，牌号为 A302，焊丝为 H1Cr24Ni13。

5 施焊环境

　　为保证本工程管道的焊接质量推荐采用氩电联焊。封底焊时周围环境风速不应超过 2m/s，填充及盖面焊时风速不应超过 8m/s，环境的相对湿度不得大于 90%，若遇到风、雪、雨、雾等不宜施焊的天气，为保证工期及质量，应根据现场实际情况搭设简易棚或防风屏障，用碘钨灯照射以确保焊接范围 1m 之内环境湿度不大于 90%。

6 焊接坡口置备

　　尽量采用机械切割的方法加工坡口。对于坡口形式，若设计文件有规定时，可按设计文件执行，若设计文件无规定时，对接坡口型式为 V 型单面坡口，坡口各部分尺寸如下图所示： α -2- T C P 15CrMo+304 焊接施工方案 厚 度 间 隙 C(mm) 0～2 0～3 坡 口 尺 寸 坡口角度α (°) 65～75 55～65 T（mm） 3～9 ＞9 钝 边 P(mm) 0～2 0～3

7 坡口组对

　　为保证焊缝质量，必须在各个环节加以控制，除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外，不得强行组对，坡口组对时应严格控制错边量。内壁错边量不宜超过壁厚的 10%，且不大于 2mm。

8 焊前预热

　　本次异种钢的焊接预热温度采取与 15CrMo 材质预热一样的温度和方法，详细见下表： 焊 序号 1 材 15CrMo 质 壁 厚 mm ≥10 前预热温度 ℃ 150—250

9 焊后缓冷，不进行焊后热处理。

10 焊接要求：

（1）填充焊丝使用前应严格清除油污、水分、氧化膜等。
（2）严禁在坡口之外的母材表面引弧或试验电流，并应防止电弧擦伤母材。
（3）焊接时,管材内部应充氩保护，且氩气纯度不低于 99.96%。
（4）采用小电流、短电弧、快速焊工艺。

11 焊缝外观质量检验

（1）焊缝焊接完毕，应按时将其表面熔渣、飞溅等清理干净。

（2）焊缝的表面质量，应符合下列规定：

　　<1> 焊缝的表面及热影响区不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷。
　　<2> 对接焊缝的咬边深度，不得超过大于 0.5mm，咬边的连续长度，不得大于 100mm，焊缝两侧咬边的总长度，不得超过该焊缝长度的 10％。

（3）焊缝余高≤3mm。

12 无损检测：按设计文件规定执行，当设计无规定时按 GB50517-2010 执行。

13 焊条管理

（1）检查每批焊接材料合格证书，主要内容是化学成分和力学性能。
（2）焊条使用前必须按照质量说明书的规定进行烘干，A302 焊条烘干温度为100-150℃，时间为 1 小时；
（3）烘干后的焊条应放入恒温箱内保存，随用随取。
（4）焊工领用的焊条量应根据当日的焊接工作量领取，尽可能做到工完料净。若领取的焊条当日用不完时，应退回焊条库。对退库的焊条，保管员应在焊条头上做色标以示区别，下次使用前，回库焊条也应根据原规定的要求进行烘干后发放，当焊工领到有标色的回库焊条试应首先使用，以免再次退库烘干。
（5）焊条烘干与发放必须有专人管理。

五、安全注意事项

1 焊工持证上岗,并经考试合格。

2 认真做好各级安全教育，进场每个人都得接受安全教育，特殊环境，特殊工程进行安全教育，坚持每周一次安全例会，每天班组安全交底，各分项工程施工前安全技术交底并填写 安全技术交底卡等，使职工增强安全意识，遵守国家、业主等各项安全管理规定。

3 安全设施：加强安装前安全设施搭设和检查，厂房顶部等处铺设走道，焊设安全桩，拉设安全绳，在必要部位拉设安全网。

4 施工程序：管道焊接尽量采取地面预制，尽量减少现场高空焊接工作量。

5 因交叉作业多，焊接作业严禁上抛下掷，所有工具均放置在工具袋内。

6 规范配电箱设施，电缆、电线、焊把线、接地线等的铺设和使用，禁止使用裸线及以设备、管道作为接地线。

7 凡 2m 以上高空作业，必须系好安全带。脚手架搭设必须按规定搭设，上面的跳板必须用铁丝捆绑牢固，拆除时用麻绳绑好放下。