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1. 20鋼和15CrMo的焊接性分析
　　20鋼屬于低碳鋼，由于其含碳量低，錳、硅含量也少，所以，通常情況下不會因焊接而產(chǎn)生嚴(yán)重硬化組織或淬火組織。20鋼焊后的接頭塑性和沖擊韌度良好，焊接時(shí)，一般不需預(yù)熱、控制層間溫度和后熱，焊后也不必采用熱處理改善組織，整個焊接過程不必采取特殊的工藝措施，焊接性優(yōu)良。
　　15CrMo屬于低合金珠光體耐熱鋼其以Cr-Mo以及Cr-Mo基多元合金鋼為主，具有很好的抗氧化性和熱強(qiáng)性，同時(shí)還具有良好的抗硫和氫腐蝕的能力。珠光體耐熱鋼的焊接性與低碳調(diào)質(zhì)鋼相近，焊接中存在的主要問題是冷裂紋、熱影響區(qū)的硬化、軟化以及焊后熱處理或高溫長期使用中的消除應(yīng)力裂紋。如果焊接材料選擇不當(dāng)，焊縫中還有可能產(chǎn)生熱裂紋。
2. 異種鋼焊接工藝分析
　　2.1 焊接的工藝原則
　　異種鋼焊縫與母材的化學(xué)成分、金相組織、物理性能及力學(xué)性能都有較大的差別，因此異種鋼焊接要比同種鋼復(fù)雜得多，焊接時(shí)必須采取一定的特殊工藝措施才能獲得滿意的焊接接頭?？紤]異種鋼焊接工藝時(shí)必須根據(jù)這些特定的條件來確定焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)以及其他措施。
　　2.2 焊接方法的選擇
　　由于升氣管工作溫度為320℃，工作壓力高，工作介質(zhì)是蒸汽，結(jié)合化工生產(chǎn)要求，采用鎢極氬弧焊打底，焊條電弧焊蓋面（GTAW/SMAW）。
　　2.3 焊接材料的選擇
　　目前對于20鋼與15CrMo異種鋼的焊接，其焊接材料的選擇還沒有一致的看法。根據(jù)常規(guī)異種鋼焊接選材的原則，我們先后采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ方法選擇的焊接材料（J427、R307、J507）焊接，在焊縫及焊縫的熱影響區(qū)均產(chǎn)生了輻射狀貫穿性裂紋。最后我們采用Ⅳ方法選擇焊接材料（焊絲ERNiCrMo-3，焊條ENiCrMo-3），采用完全不同于異種鋼焊接接頭兩側(cè)母材金屬成分的高匹配焊接材料，保證了焊縫金屬的致密性，大大降低了焊接缺陷的發(fā)生。
　　綜上所述，20鋼與15CrMo異種鋼的焊接應(yīng)采用的焊接材料為：氬弧焊絲ERNiCrMo-3，直徑2.5mm；焊條，焊條ENiCrMo-3，直徑3.2mm。
　　2.4 焊接工藝
　　2.4.1 將降液管線彎頭與殼體接管的焊縫處用角磨機(jī)將原有焊肉全部清理干凈，并按照圖1中的要求打磨坡口（注意：嚴(yán)禁使用碳弧汽刨法割口，防止?jié)B碳污染塔體母材）。經(jīng)金相分析儀檢測，無原焊縫熔敷金屬方為合格。
　　2.4.2 焊接前將坡口及坡口兩側(cè)10～15㎜管子內(nèi)外壁的油漆、污垢、鐵銹等清理干凈，露出金屬光澤，塔體管線坡口經(jīng)滲透檢測達(dá)到JB/T-4730.5-2005 Ⅰ級合格。
　　2.4.3 焊口的局部間隙過大時(shí)，應(yīng)設(shè)法修整到規(guī)定的尺寸（根部鈍邊1～3mm，間隙1～3mm），嚴(yán)禁在間隙內(nèi)加填塞物。施焊中，應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿。多層多道焊的接頭應(yīng)錯開。
　　2.4.4 焊前預(yù)熱，后熱處理，控制層間溫度，盡量采用氬弧焊打底，小電流短弧操作，減少熱輸入量。
　　焊后對焊縫進(jìn)行100%滲透檢測，結(jié)果一次合格，均為Ⅰ級。結(jié)果表明：選擇的焊接材料及所確定的工藝參數(shù)能保證焊接接頭的各項(xiàng)性能要求，為20鋼與15CrMo異種鋼焊接提供了經(jīng)驗(yàn)。
　　2.5 注意事項(xiàng)
　　2.5.1 收弧時(shí)速度不宜過快，要及時(shí)填滿弧坑根部，待弧坑冷卻再切斷保護(hù)氣。
　　2.5.2 焊工操作時(shí)擺動幅度要小，盡量采用直線運(yùn)動。
　　2.5.3 由于鎳基合金具有較大的焊接熱裂紋傾向，所以焊接熱輸入的大小對焊接接頭熱裂紋的產(chǎn)生有著重要的影響。為此，應(yīng)盡可能采用小的熱輸入，縮短焊縫熔融金屬存在的時(shí)間，防止熱裂紋的產(chǎn)生，也有利于改善熔合質(zhì)量。
　　2.5.4 焊接時(shí)采用多道焊，每層焊道的接頭應(yīng)相互錯開。
3. 結(jié)語
　　（1）20鋼與15CrMo異種鋼焊接采用焊絲ERNiCrMo-3和焊條ENiGrMo-3，其焊接熱輸入、層間溫度、坡口角度的選擇是正確的。（2）在實(shí)際檢修過程中必須結(jié)合母材的焊接特性和工藝運(yùn)行條件，對每項(xiàng)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行慎重考慮，必要時(shí)，先進(jìn)行工藝試驗(yàn)，選取最優(yōu)的焊接工藝及焊材。（3）采用上述工藝焊接的異種鋼焊縫，通過探傷和硬度測試等檢驗(yàn)均獲得理想結(jié)果，說明該工藝切實(shí)可行，為今后類似異種鋼接頭的焊接提供了借鑒。

20鋼和15CrMo的焊接對比