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15065520431精密光亮管的焊接工藝評定試驗結果
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(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，說明焊縫的塑性較好。根據表5中的沖擊韌性試驗結果可知，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。從室溫機械性能結果可知，所推薦的兩種焊接工藝方案均可用于現場施工。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范較為嚴格，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不同，長期高溫工作時可發生碳的擴散遷移現象，容易導致焊縫在熔合區發生破壞。因此，從使用可靠性考慮，現場采用方案Ⅰ施焊更為穩妥。
15CrMo精密光亮管的材質介紹
熱強性能顯著降低。通常15CrMo鋼主要用于蒸汽參數為510℃的高中壓管道、導汽管，管壁溫度為550℃的熱器管等。
國外同類型鋼種，有前蘇聯的15XM，美國牌號T12、P12，日本牌號STBA22、STPA22和德國牌13CrMo44等。
15CrMo鋼正常供貨狀態的顯微組織為鐵素體加珠光體，15CrMo鋼在工作溫度500℃-550℃范圍長期運行過程中，會產生珠光體的球化、合金元素在固溶體和碳化物間的再分配及碳化物相結構的改變，15CrMo鋼的熱強性能和力學性能隨著珠光體球化程度和固溶體是合金元素貧化程度的加大而逐漸降低，以致材質漸趨劣化甚至失效。因此，長期以來15CrMo鋼組織中珠光體球化程度常被廣泛用于判定該類鋼使用可靠性的重要判據之一
15CrMo精密光亮管是合金碳素鋼，鋼組CrMo，序號15
|
牌號 |
試樣 毛坯 尺寸 /mm |
熱處理 |
力學特性 |
鋼材退火或 高溫回火供應狀態 布氏硬度 HBS100/3000 |
用途 |
||||||||
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淬火 |
回火 |
抗拉 強度 |
屈服點 |
斷后 伸長率δ5(%) |
斷面 收縮率 ψ(%) |
沖擊 吸收功 Aku2/J |
|||||||
|
第一次淬火 |
第二次淬火 |
冷卻劑 |
加熱溫度 ℃ |
冷卻劑 |
|||||||||
|
加熱溫度℃ |
|||||||||||||
|
15CrMo |
30 |
900 |
－ |
空 |
650 |
空 |
≥: 440 |
≥: 295 |
≥: 22 |
≥: 60 |
≥: 94 |
≤: 179 |
高溫環境下使用， 并且承受一定的壓力 |
船舶專用鋼管尺寸公差
|
鋼管種類 |
外徑(D) |
鋼管壁厚(S) |
||
|
鋼管外徑(mm) |
允許偏差(mm) |
鋼管壁厚(mm) |
允許偏差(mm) |
|
|
冷拔管 |
＞30-50 |
±0.3 |
≤30 |
±10% |
|
＞50-219 |
±0.8% |
|||
|
熱軋管 |
＞219 |
±1.0% |
＞20 |
±10% |
船舶專用鋼管力學性能：
|
標準 |
牌號 |
抗拉強度(MPa) |
屈服強度(MPa) |
伸長率(%) |
|
GB/T5312 |
320 |
320-410 |
≥195 |
≥25 |
|
360 |
360-480 |
≥215 |
≥24 |
|
|
410 |
410-530 |
≥235 |
≥22 |
|
|
460 |
460-580 |
≥265 |
≥21 |
|
|
490 |
490-610 |
≥285 |
≥21 |
船舶專用鋼管化學成分
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標準 |
牌號 |
化學成分(%) |
||||
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
||
|
GB/T5312 |
320 |
≤0.16 |
≤0.35 |
0.40-0.70 |
≤0.035 |
≤0.035 |
|
360 |
≤0.17 |
≤0.35 |
0.40-0.80 |
≤0.035 |
≤0.035 |
|
|
410 |
≤0.21 |
≤0.35 |
0.40-1.20 |
≤0.035 |
≤0.035 |
|
|
460 |
≤0.22 |
≤0.35 |
0.80-1.40 |
≤0.035 |
≤0.030 |
|
|
490 |
≤0.23 |
≤0.35 |
0.80-1.50 |
≤0.035 |
≤0.030 |
|
注：殘余元素Cr≤0.25%，Mo≤0.10%，Ni≤0.30%，Cu≤0.30%總量≤0.70%。