如何进行T5(Cr5Mo)耐热钢管线焊接

    美国钢种中，合金耐热钢A213-T5相当于我国的Cr5Mo钢，被应用于催化剂装置的管路中。规格为Φ219mm×14mm，工作温度500℃，工作压力0.3MPa，化学成分和力学性能见表4-97、表4-98。

    表4-97    A213-T5钢化学成分（质量分数，%）

    注：原资料未标出主要合金元素Cr、Mo含量，现按相关标准补上——编者注。

    表4-98    A213-T5力学性能

    注：原资料仅提供A213-T5实测值，其余数据均由编者补充——编者注。

   (1)焊接性分析  Cr是中合金耐热钢的主要合金元素，Cr量愈高，耐热和抗高温氧化性愈佳，加为0.5%~1%的Mo则可提高蠕变强度并降低回火脆性。在w(C)为0.10%~0.15%时母材或焊接接头组织均为马氏体，其硬度则取决于含碳量和奥氏体化温度。在焊接热循环状态下，其淬硬性极大，极易引发冷裂纹。故控制焊接温度规范对防止冷裂和使接头获得预期性能非常重要。理论与实践均表明，预热200~300℃绝对必要，层温也须保持在230℃以上。焊后须待焊件冷却至Mf点以下，使残余奥氏体完全转变为马氏体后方能进行热处理。

   (2)焊接工艺评定  对Φ219mm×14mm接头进行了焊接工艺评定。确定的焊接坡口为单V形，α=60°，p=1mm，b=3mm。经计算（按经验公式T0=1400 Pc-392℃），最低预热温度T0=303℃，定T0= 300℃，层温同。工艺评定的焊接参数及评定结果见表4-99和表4-100。焊后进行热处理，如不能及时进行热处理，则应先行250~300℃消氢处理。

    表4-99    Φ219mm×14mm管对接接头焊接参数

    表4-100    Φ219mm×14mm管对接接头焊接工艺评定结果

   (3)产品焊接工艺  按焊接工艺评定确定的参数焊接，并注意：①预热及热处理范围均为距坡口两侧各100mm以上；②定位焊前也须预热，焊接工艺同正式焊；③为避免管内流过的“穿堂风”使接头冷却速度过快而淬硬，施焊时应关闭管路两端阀门，或采取其他封堵措施；④热输入小于20kJ/cm时，应适当提高预热温度进行补偿；⑤应连续施焊，如中断应保温缓冷，重新施焊前仍要加热到预热温度；⑥RT检测应在焊毕24h后再进行，而且应在热处理后，以防止再热裂纹被漏检；⑦焊缝返修焊时应提高预热温度至350℃。

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