CN109943688A - Wp11材料板制对焊耐低温冲击工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：选取经正火加回火热处理后的WP11板材；步骤二：板制，将步骤一选取的WP11板材进行板制；步骤三：选取低温下冲击性能在24‑33J之间的焊条或焊丝；步骤四：对焊，将步骤二板制后的板材与焊条或焊丝进行板制对焊形成管件；步骤五：热处理，将经过步骤四对焊后的管件整体进行热处理，热处理方式采用淬火加回火热处理，本发明的有益效果为：板制对焊后的管件在低温‑34℃下低温冲击试验冲击功均大于20J，且冲击功稳定。
Description
技术领域
本发明涉及WP11材料板制对焊领域，具体涉及WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺。
背景技术
WP11材质是美国的一种中、高温用锻制碳钢和合金钢管道配件 ，其在板制对焊后，由于有焊缝的存在，其整体在热处理后，母材、焊缝、及热影响区的三个区域在低温-34℃ 条件下冲击性能均不相同，因此采用何种热处理工艺能达到在低温-34℃下三个区域的低温冲击性能大于或等于20J的要求就成了函待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，
提供WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺， 其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：选取经正火加回火热处理后的WP11板材；
步骤二：板制，将步骤一选取的WP11板材进行板制；
步骤三：选取低温下冲击性能在24-33J之间的焊条或焊丝；
步骤四：对焊，将步骤二板制后的板材与焊条或焊丝进行板制对焊形成管件；
步骤五：热处理，将经过步骤四对焊后的管件整体进行热处理，热处理方式采用淬火加回火热处理。
采用上述技术方案，WP11原材料选用应是正火加回火后的材料，如原料是在淬火+回火的状态下，这两种不同状态进行冲击-34℃试验对比，正火+回火试验实测167/43/198J,根据数据显示能满足上述标准要求，但是冲击数据不太稳定。在金相组织看来是正常，晶粒度正常。如来料是淬火+回火的试验实测6/7/6J根据数据显示，冲击值较低，不满足标准要求。在试样的断裂面判断，完全属于脆性断裂，无韧性存在，且金相组织难以评定，因此在这两种状态应选用前者状态使用，后者杜绝使用，焊材应必须是有低温条件的焊材，如普通焊材在不同的热处理后，其材料内部组织很难得到需要的正常组织，尤其是热影响区的组织更难得到改变，如1、上海大西洋CHH307焊条，实测6～9J，不满足要求，2、日本神户CMA-96焊条，实测7～11J，不满足要求，3、奥钢联伯乐Cr2MoSC焊条，实测15～126J。但此焊条不符合WP11材料所用，此焊条为WP22焊材，并且数据也不稳定，不满足要求，4、四川大西洋CHW-S21焊丝实测24～33J，四川大西洋CHH307A焊条可选用两个规格，具体规格详见图1所示。
上述的WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺可进一步设置为：所述步骤五中热处理淬火温度控制在350℃-400℃，升温速度控制在150-200℃每小时，保温温度控制在925℃-935℃，保温时间为50-60分钟，冷却方式采用水冷，所述回火温度控制在350℃-400℃，升温速度控制在150-200℃每小时，保温温度控制在585℃-595℃，保温时间控制在100-110分钟，冷却方式为先随炉冷却到350℃出炉后在空气中冷却。
采用上述技术方案，采用淬火加回火的方式经采用不同热处理方式对比后选出的，对热处理的方法选用，首先考虑材料用应力消除到组织的转变的角度去找到正确的热处理温度、保温时间及冷却速率，在此方面，优先考虑由低的热处理温度到高的热处理温度进行对比。以下分三种热处理制度进行，1、消除应力，在冲击试验数据显示母材及热影响区不稳定，并且母材在原有冲击数据的基础有所降低，在-34℃的低温条件冲击试验数据请参阅图2所示，根据图2数据显示不满足客户提出的要求。焊缝区域能满足要求，基本与质保书的数据显示一致，但母材不满足客户要求，因此此方式不满足需求，所以不采用此热处理制度；2、正火加回火，在-34℃条件下冲击试验数据显示请参阅图3所示，图3数据显示母材、焊缝、热影响区的冲击功都偏低，在冲击试样断裂面看来，完全存在脆性断裂。在金相组织评定中其组织难以评定。因此此热处理制度不符合客户提出的要求；3、淬火加回火，在-34℃条件下冲击试验数据显示请参阅图4，根据图4数据显示母材、焊缝、热影响区均满足客户提出的产品所需要的标准要求，韧性较好，断裂面为萘状，强度较好及在高温350℃的条件下进行高温拉伸试验，其抗拉强度也能满足相应的要求。硬度
满足客户提出的产品所需要的标准要求。金相组织符合相应的热处理制度应有的组织详见图5、图6、图7所示金相图。
上述的WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺可进一步设置为：所述步骤五中热处理淬火温度控制在400℃，升温速度控制在200℃每小时，保温温度控制在925℃-935℃，保温时间为54分钟，所述回火温度控制在400℃，升温速度控制在200℃每小时，保温温度控制在585℃-595℃，保温时间控制在108分钟。
本发明的有益效果为：板制对焊后的管件在低温-34℃下低温冲击试验冲击功均大于20J，且冲击功稳定。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例四川大西洋CHH307A焊条可选规格表。
图2为本消除应力热处理数据示意图。
图3为正火加回火热处理数据示意图。
图4为本发明实施例采用的热处理数据示意图。
图5为本发明实施例热处理后板材金相（马氏体+贝氏体+残奥 200X）图
图6为本发明实施例热处理后焊缝金相（马氏体+贝氏体+残奥 200X）图。
图7为本发明实施例热处理后焊接热影响区金相（马氏体+贝氏体+残奥 200X）图。
具体实施方式
参见图1-图7所示：WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺， 其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：选取经正火加回火热处理后的WP11板材；
步骤二：板制，将步骤一选取的WP11板材进行板制；
步骤三：选取低温下冲击性能在24-33J之间的焊条或焊丝，本实施例中可选用用四川大西洋CHW-S21焊丝或如图1所示的四川大西洋CHH307A焊条规格；
步骤四：对焊，将步骤二板制后的板材与焊条或焊丝进行板制对焊形成管件；
步骤五：热处理，将经过步骤四对焊后的管件整体进行热处理，热处理方式采用淬火加回火热处理，步骤五中热处理淬火温度控制在400℃，升温速度控制在200℃每小时，保温温度控制在925℃-935℃，保温时间为54分钟，冷却方式采用水冷，回火温度控制在400℃，升温速度控制在150-200℃每小时，保温温度控制在585℃-595℃，保温时间控制在108分钟，冷却方式为先随炉冷却到350℃出炉后在空气中冷却，淬火加回火，在-34℃条件下冲击试验数据显示请参阅图4，根据图4数据显示母材、焊缝、热影响区均满足客户提出的产品所需要的标准要求，韧性较好，断裂面为萘状，强度较好及在高温350℃的条件下进行高温拉伸试验，其抗拉强度也能满足相应的要求。硬度满足客户提出的产品所需要的标准要求。金相组织符合相应的热处理制度应有的组织详见图5、图6、图7所示金相图。
Claims (3)
1.WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：选取经正火加回火热处理后的WP11板材；
步骤二：板制，将步骤一选取的WP11板材进行板制；
步骤三：选取低温下冲击性能在24-33J之间的焊条或焊丝；
步骤四：对焊，将步骤二板制后的板材与焊条或焊丝进行板制对焊形成管件；
步骤五：热处理，将经过步骤四对焊后的管件整体进行热处理，热处理方式采用淬火加回火热处理。
2.根据权利要求1所述的WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺，其特征在于：所述步骤五中热处理淬火温度控制在350℃-400℃，升温速度控制在150-200℃每小时，保温温度控制在925℃-935℃，保温时间为50-60分钟，冷却方式采用水冷，所述回火温度控制在350℃-400℃，升温速度控制在150-200℃每小时，保温温度控制在585℃-595℃，保温时间控制在100-110分钟，冷却方式为先随炉冷却到350℃出炉后在空气中冷却。
3.根据权利要求2所述的WP11材料板制对焊耐低温冲击工艺，其特征在于：所述步骤五中热处理淬火温度控制在400℃，升温速度控制在200℃每小时，保温温度控制在925℃-935℃，保温时间为54分钟，所述回火温度控制在400℃，升温速度控制在200℃每小时，保温温度控制在585℃-595℃，保温时间控制在108分钟。
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