[发明专利]一种Cr-Mo钢接管与碳钢管线连接结构及实现方法

说明书

一种Cr‑Mo钢接管与碳钢管线连接结构及实现方法，属于异种钢焊接领域，解决了焊接接头部位易出现裂纹及抗氢腐蚀性能下降等问题。该结构依次是设备壳体⑴，Cr‑Mo钢接管⑵，碳钢堆焊短节⑶，碳钢管线⑸，即在Cr‑Mo钢接管⑵和碳钢管线⑸之间，增加碳钢堆焊短节⑶。实现方法：设备壳体焊后热处理前，在Cr‑Mo钢接管⑵端口堆焊碳钢堆焊短节⑶，再堆焊临时碳钢堆焊短节⑷，与试压封头⑹进行焊接，形成过渡阶段连接结构。焊接过程须符合焊接工艺要求，并进行必要的检测并检测合格。水压试验合格后，机械打磨去除试压封头⑹及与临时碳钢堆焊短节⑷的焊接接头；与外接碳钢管线⑸焊接，形成本发明结构。本发明可直接焊接Cr‑Mo钢接管与碳钢管线，避免了必须进行的焊后热处理。

技术领域

发明属于异种钢焊接领域，尤其涉及一种压力容器设备壳体上Cr-Mo钢接管与碳钢管线焊接连接。

背景技术

在炼油、化工装置中，压力容器接管与管线的连接多采用法兰连接形式。但在有些装置中考虑密封性能，如高压换热器及一些高压反应器越来越多的采用焊接连接。上述高压换热器及高压反应器多为高温高压临氢工况，设备本体材料通常选用Cr-Mo抗氢钢，而外接管线多采用碳钢管线，故设备本体接管与外接管线的焊接为异种钢焊接，且焊接后必须进行热处理。焊接时如坡口型式设计不合理，焊接材料选用不合适及现场热处理温度不能保证都将导致焊接接头部位出现裂纹及抗氢腐蚀性能降低。

发明内容

目的是解决上述Cr-Mo钢接管与碳钢管线焊接接头部位裂纹及抗氢腐蚀性能下降等问题，并避免现场进行焊后热处理。

本发明提出了一种Cr-Mo钢接管与碳钢管线连接结构，该结构依次是设备壳体1，Cr-Mo钢接管2，碳钢堆焊短节3，碳钢管线5，即在Cr-Mo钢接管2和碳钢管线5之间，增加碳钢堆焊短节3；在其形成之前的过渡阶段连接结构依次是设备壳体1，Cr-Mo钢接管2，碳钢堆焊短节3，临时碳钢堆焊短节4，试压封头6。

这种Cr-Mo钢接管与碳钢管线连接结构的实现方法如下：

1）设备壳体焊后热处理前，在Cr-Mo钢接管2端口堆焊碳钢堆焊短节3，厚度为8~10mm；

2）在Cr-Mo接管端口堆焊碳钢堆焊短节3后，在其表面再堆焊临时碳钢堆焊短节4，厚度为5mm；

3）堆焊时采用的焊接方法为焊条电弧焊，堆焊工艺为：

①堆焊材料选用Φ4.0mm或者Φ5.0mm的J507焊条；

②堆焊前预热，综合考虑Cr-Mo钢的焊接性及碳钢的特点，对焊口进行≥120℃的预热处理，并控制焊道间温度≤250℃；

③用J507焊条进行堆焊，电源直流反接，电弧电压均为24~28V，其中打底层、填充层、盖面层的焊接电流分别是140~180A、180~220A、180~220A，焊接速度分别是130~150mm/min、150~170mm/min、150~170mm/min；

④堆焊后需进行后热处理，后热温度为250~300℃，时间为2小时；

4）临时碳钢堆焊短节4堆焊后需进行100%射线检测；

5）设备壳体1焊后热处理后，将Cr-Mo钢接管2端口表面的临时碳钢堆焊短节4与试压封头6进行焊接，形成过渡阶段连接结构；

6）临时碳钢堆焊短节4与试压封头6焊接时采用的焊接方法为焊条电弧焊，焊接工艺如下：

①焊接材料选用Φ4.0mm或者Φ5.0mm的J507焊条；

②焊前预热，综合考虑碳钢材料的厚度，对焊口进行预热处理，并控制焊道间温度≤250℃；