Guide technique pour l'ensemble du processus de soudage des tuyaux en acier haute pression à paroi épaisse 15CrMoG

Tout d'abord, une analyse approfondie des points de douleur de soudage: les caractéristiques "difficiles" du soudageTuyaux en acier à haute pression à paroi épaisse 15CrMoG
15CrMoG est un acier résistant à la chaleur chrome-molybdène. Lorsque l'épaisseur de paroi est ≥ 16mm, il y a trois difficultés techniques majeures dans le soudage:
-Risque de fissuration thermique: les éléments Cr et Mo sont susceptibles de former une ségrégation en carbure à des températures élevées, et la concentration de contrainte de retrait de la soudure pendant le refroidissement est susceptible de provoquer des microfissures;
-Tendance au durcissement: La zone affectée par la chaleur (HAZ) produit une structure martensitique pendant le refroidissement rapide et la dureté peut atteindre plus de 350HV, ce qui entraîne une fragilité accrue des articulations;
-Sensibilité à la porosité: Le tuyau contient des éléments Mo et le bain en fusion a une mauvaise fluidité. Si le matériau de soudage est humide ou si la rainure n'est pas nettoyée correctement, les pores de CO sont facilement générés.

Deuxièmement, la méthode en trois étapes avant de souder des tuyaux en acier à haute pression à paroi épaisse 15CrMoG
▶1. Groove et traitement de surface
-Traitement de cannelure: coupe mécanique (telle que la rotation de tour) ou coupe de plasma, cannelure en forme de V (angle 60 ° ± 5 °), bord émoussé 1-2mm, espace 2-3mm;
-Nettoyage de surface: Essuyez la plage de 20mm des deux côtés de la rainure avec de l'acétone pour enlever l'huile et l'oxyde pour révéler le lustre métallique (il est strictement interdit d'utiliser une brosse métallique pour nettoyer pour éviter les limailles de fer).
▶2. sélection des matériaux et de l'équipement de soudage
Le modèle de matériau de soudage de la méthode de soudage à l'arc manuel: est R307 (E5515-B2) et l'épaisseur de paroi applicable est ≤ 30mm. L'avantage est une bonne résistance au vent et convient aux opérations sur site.
Le modèle de matériau de soudage de la méthode de soudage à l'arc argon + soudage à l'arc: TIG-R30 (φ 2.5mm) + R307, et l'épaisseur de paroi applicable est> 30mm. L'avantage est l'excellente formation de racine et les défauts intercalaires réduits.
▶3. contrôle de processus de préchauffage
La température de préchauffage: 200-250 ℃ pour l'épaisseur de paroi ≤ 25mm, 250-300 ℃ pour l'épaisseur de paroi> 25mm (surveillé par le thermomètre infrarouge, le point de mesure de la température est 100mm à partir du bord de la cannelure);
Plage de préchauffage: chauffage uniforme de la zone de 150mm des deux côtés de la rainure pour éviter une surchauffe locale.

Troisièmement, le processus de soudage et les opérations clés des tuyaux en acier haute pression à paroi épaisse 15CrMoG
▶1. contrôle précis des paramètres de soudage des tuyaux en acier haute pression à paroi épaisse 15CrMoG
-Soudage à l'arc manuel: courant 110-140A (tige de soudage φ 3.2mm), tension 22-24V, vitesse de soudage 150-200mm/min;
-Soudage à l'arc argon: courant 80-100A, tension 10-12V, débit de gaz argon 8-12L/min (débit 5-8L/min lorsqu'il est rempli de protection contre l'argon).
▶2. température intercouche et formation de soudure
-Température intercouche: maintenir 200-250 ℃ (préchauffage est nécessaire si elle est inférieure à 150 ℃), et surveiller en temps réel avec un stylo de mesure de la température;
-Contrôle du cordon de soudure: épaisseur de soudure à perle unique ≤ 4mm, largeur ≤ 12mm, utilisez une brosse métallique pour nettoyer les scories après chaque couche de soudage (le meulage avec une meule est strictement interdit pour éviter l'augmentation du carbone).
▶3. points de processus spéciaux
-Traitement d'extinction d'arc: remplissez la fosse d'arc lorsque l'arc est éteint pour éviter le rétrécissement;
-Nettoyage arrière de racine: employez le rabotage d'air d'arc de carbone pour nettoyer la racine pendant la soudure multicouche, et utilisez une meule pour rectifier au lustre métallique pour empêcher l'infusion intercouche.

Quatrièmement, le traitement thermique post-soudage des tuyaux en acier haute pression à paroi épaisse 15CrMoG: élimination des contraintes
1. processus de traitement thermique:
Taux de chauffage: ≤ 200 ℃/h (après 300 ℃)
Température d'isolation: 670-700 ℃, temps d'isolation = épaisseur de paroi (mm) × 2min (au moins 30min)
Taux de refroidissement: ≤ 150 ℃/h (refroidissement à l'air après 300 ℃)
2. but principal: réduisez la dureté de HAZ (≤ 250HV), réduisez l'effort résiduel par plus de 60%, et améliorez la dureté commune d'impact (AKV≥ 34J à-20 ℃).

Cinquièmement, acceptation de la qualité et avertissement de sécurité des tuyaux en acier haute pression à paroi épaisse 15CrMoG
Contrôle non destructif: 100% de contrôle radiographique (RT) ou de contrôle par ultrasons (UT), niveau II qualifié;
Conseils de sécurité: configurez une zone d'avertissement pendant le traitement thermique pour empêcher le personnel d'entrer en contact avec les tuyaux à haute température; portez un masque anti-poussière pendant le soudage (la poussière d'oxyde Mo peut facilement causer une gêne respiratoire).

Conseils de base: préchauffer en place pour éviter les fissures, contrôler avec précision les paramètres de formage, et l'isolation thermique après chauffage pour améliorer les performances-soudage de tuyaux en acier haute pression à paroi épaisse 15CrMoG, les détails déterminent le succès ou l'échec!