甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管可回收，符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的戰(zhàn)略，政策鼓勵擴大15CrMoG無縫鋼管的應(yīng)用領(lǐng)域。 我國15CrMoG無縫鋼管消費量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達的一半，15CrMoG無縫鋼管使用領(lǐng)域擴大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。針對15CrMoG鋼的焊接性的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進行焊接試驗。方案Ⅰ：焊接預熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管焊條電弧焊蓋面，焊后進行局部熱處理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進行熱處理。焊絲和焊條的化學成分及力學性能見表1。焊后熱處理采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。焊接工藝評定試驗結(jié)果試驗方案 拉伸試驗 彎曲試驗 沖擊韌性試驗aky（J/cm2）抗拉強度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(HAZ)方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.715CrMo焊接工藝2.1 焊接材料針對15CrMo鋼的焊接性及現(xiàn)場高壓管道的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進行焊接試驗。方案Ⅰ：焊接預熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進行局部熱處理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進行熱處理。焊絲和焊條的化學成分及力學性能見表1。甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管表1 焊接材料的化學成分和力學性能型號 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,％ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 ＜0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 252.2 焊前準備試件采用15CrMoG無縫鋼管,規(guī)格為φ325×25，坡口型式及尺寸見圖1。焊前用角向磨光機將坡口內(nèi)外及坡口邊緣50mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤，然后用丙酮清洗干凈。試件為水平固定位置，對口間隙為4mm，采用手工鎢極氬弧焊沿園周均勻點焊六處，每處點固長度應(yīng)不小于20mm。焊條按表2的規(guī)范進行烘烤。表2 焊條烘烤規(guī)范焊條型號 烘烤溫度 保溫時間E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃ 1.5h2.3 焊接工藝參數(shù)按方案Ⅰ焊前需進行預熱，根據(jù)Tto-Bessyo等人提出的計算預熱溫度公式：To＝350√[C]-0.25（℃） 式中，To——預熱溫度，℃。[C]＝[C]x [C]p [C]p＝0.005S[C]x[C]x＝C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中，[C]x——成分碳當量；[C]p——尺寸碳當量； S——試件厚度（本文中S＝25mm）；[C]x＝C （Mn Cr）/9 7/90Mo＝0.361[C]p＝0.045 則To＝138℃因此預熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管焰對試件進行加溫，先用測溫筆粗略判斷試件表面的的溫度（以筆跡顏色變化快慢進行估計），用半導體點溫計測定，測量點至少應(yīng)選擇三點，以保證試件整體均達到所要求的預熱溫度。焊接時，層采用手工鎢極氬弧焊打底，為避免仰焊處焊縫背面產(chǎn)生凹陷，送絲時采用內(nèi)填絲法，即焊絲通過對口間隙從管內(nèi)送入。其余各層采用焊條電弧焊，共焊6層，每個焊層一條焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)見表3、4。按方案Ⅰ焊表3 方案Ⅰ的焊接工藝參數(shù)焊道名稱甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預熱及層間溫度 熱處理規(guī)范打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715?！?5min蓋面層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25表4 方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預熱及層間溫度 熱處理規(guī)范打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /蓋面層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24接時甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管，層間溫度應(yīng)不低于150℃，為防止中斷焊接而引起試件的降溫，施焊時應(yīng)由二名焊工交替操作，焊后應(yīng)立即采取保溫緩冷措施。2.4 焊后熱處理采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應(yīng)進行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。3 焊接工藝評定試驗試件焊后按JB4730-94《壓力容器無損檢測》標準進行的超聲波探傷檢驗，焊縫Ⅰ級合格。按JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》標準進行焊接工藝評定試驗。評定結(jié)果見表5。表5 焊接工藝評定試驗結(jié)果試驗方案 拉伸試驗 彎曲試驗 沖擊韌性試驗aky（J/cm2）抗拉強度δb/Mpa 斷裂部位 彎曲角度 面彎 背彎 焊縫 熔合線 熱影響區(qū)(HAZ)方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7從拉伸試驗結(jié)果可知，兩種方案的拉伸試樣全部斷在母材，說明焊縫的抗拉強度高于母材；彎曲試驗全部合格，甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管說明焊縫的塑性較好。根據(jù)表5中的沖擊韌性試驗結(jié)果可知，方案Ⅰ的沖擊韌性明顯高于方案Ⅱ，證明方案Ⅰ的焊后熱處理規(guī)范比較理想，高溫回火不僅達到了改善接頭組織和性能目的，而且使韌性與強度配合適當。從室溫機械性能結(jié)果可知，所的兩種焊接工藝方案均可用于現(xiàn)場施工。方案Ⅰ采用了與母材成分接近的焊條，焊縫性能同母材匹配，焊縫應(yīng)具有較高的熱強性，焊縫在高溫下長期使用不易破壞。難點是焊后熱處理規(guī)范較為嚴格，甘肅平?jīng)?5CrMoG無縫鋼管回火溫度和保溫時間及加熱和冷卻速度控制不當反而會引起焊縫性能下降。方案Ⅱ采用了奧氏體不銹鋼焊條施焊，雖然可以省去焊后熱處理，但由于焊縫與母材膨脹系數(shù)不同，長期高溫工作時可發(fā)生碳的擴散遷移現(xiàn)象，容易導致焊縫在熔合區(qū)發(fā)生破壞。因此，從使用可靠性考慮，現(xiàn)場采用方案Ⅰ施焊更為穩(wěn)妥。4 結(jié)論15CrMo鋼厚壁高壓管的焊接采用兩種焊接方案均為可行。為了保證焊縫性能同母材匹配且具有較高的熱強性，采用方案Ⅰ效果更佳，關(guān)鍵是要嚴格控制焊后熱處理工藝。方案Ⅱ雖可省去焊后熱處理，但焊縫在高溫下發(fā)生碳的遷移擴散而導致焊縫破壞的可能性不容忽視，因此，只有在焊后無法進行熱處理時才慎重采用。

鍋爐管是指兩端開口并具有中空斷面，甘肅平?jīng)鰺o縫鋼管其長度與周邊之比較大的鋼材，按生產(chǎn)方法可分為無縫鋼管和焊接鋼管，鋼管的規(guī)格用外形尺寸（如外徑或邊長）及壁厚表示，其尺寸范圍很廣，從直徑很小的毛細管直到直徑達數(shù)米的大口徑管。鋼管可用于管道、熱工設(shè)備、機械工業(yè)、石油地質(zhì)勘探、容器、化學工業(yè)和特殊用途。鋼管分無縫鋼管和焊接鋼管（有縫管）兩大類。按斷面形狀又可分為圓管和異形管，廣泛應(yīng)用的是圓形鋼管，但也有一些方形、矩形、半圓形、六角形、等邊三角形、八角形等異形鋼管。 對于承受流體壓力的鋼管都要進行液壓試驗來檢驗其耐壓能力和質(zhì)量，在規(guī)定的壓力下不發(fā)生泄漏、甘肅平?jīng)鰺o縫鋼管浸濕或膨脹為合格，有些鋼管還要根據(jù)標準或需方要求進行卷邊試驗、擴口試驗、壓扁試驗等。鍋爐管是無縫管的一種。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴格的要求。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。鍋爐管的力學性能是保證鋼材終使用性能甘肅平?jīng)鰺o縫鋼管（機械性能）的重要指標，它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能（抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率）以及硬度、韌性指標，還有用戶要求的高、低溫性能等。①一般鍋爐管使用溫度在350℃以下，甘肅平?jīng)鰺o縫鋼管國產(chǎn)管主要用10號、20號碳結(jié)鋼熱軋管或冷拔管制造。鍋爐管鍋爐管②高壓鍋爐管使用時經(jīng)常處于高溫和高壓條件，管子在高溫煙氣和水蒸氣的作用下，會發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性。①一般鍋爐管主要用來制造水冷壁管、沸水管、過熱蒸汽管、機車鍋爐用的過熱蒸汽管，大、小煙管及拱磚管等。②高壓鍋爐管主要用來制造高壓和超高壓鍋爐的過熱器管、再熱器管、導氣管、主蒸汽管等。高壓鍋爐管行業(yè)供求趨勢總體平穩(wěn)，但是，各具體子行業(yè)供求狀況將進一步分化。業(yè)內(nèi)人士指出，關(guān)鍵的環(huán)節(jié)還是新型節(jié)能保溫20g高壓鍋爐管設(shè)備的使用及推廣。甘肅平?jīng)鰺o縫鋼管新型節(jié)能20g高壓鍋爐管產(chǎn)品在市場中正在逐漸增多，比如，綠色環(huán)保涂料、節(jié)能節(jié)水衛(wèi)浴產(chǎn)品、環(huán)保石材、環(huán)保外水泥發(fā)泡保溫板等，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品在20g高壓鍋爐管行業(yè)廣闊的市場中前景令人看好。 [1] 相關(guān)規(guī)定（1）GB/T5310-2008《高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定?；瘜W成分試驗方法按GB222-84及《鋼鐵及合金化學分析方法》、甘肅平?jīng)鰺o縫鋼管GB223《鋼鐵及合金化學分析方法》中的有關(guān)部分。（2）進口鍋爐鋼管的化學成分檢驗按合同規(guī)定的有關(guān)標準進行