耐磨铸钢管ZG40CrNiMoMnSiRe的焊接
摘要：ZG40CrNiMoMnSiRe是一特种耐磨铸钢，目前没有成熟的焊接工艺。根据材料可焊性理论，通过对ZG40CrNiMoMnSiRe的碳当量、热影响区脆化及冷裂纹、热裂纹分析，提出了可行的焊接工艺及焊接质量控制方法，经焊缝外观检查、渗油试验及管道系统试验，焊接质量达到有关标准要求。同类材料焊接可参考本工艺进行。
引言
山西化肥厂新增220t/h高温高压蒸汽锅炉送粉原煤管线及输灰管线采用耐磨铸钢ZG40CrNiMOMnSiRe材料。规格为：φ89×8mm、φ108×8mm。
1 ZG40CrNiMoMnSiRe焊接性分析
1.1碳当量测算ZG40CrNiMoMnSiRe的化学成份见表l。
根据目前应用范围较J。的碳当量公式：
从上式得出的CEN值约为1.02，远远大于0.4，说明此钢材易于淬硬。
1.2焊接热影响区的脆化
ZG40CrNiMoMnsiRe铸钢由于碳量高，合金元素多，钢的淬硬倾向大，Ms点又低，因而在淬火区易产生大量淬硬的马氏体(尤其是高碳、粗大的马氏体)，导致严重的脆化。因此宜采用小线能量焊接，以利于减少粗晶淬火区的高温停留时间，降低奥氏体的过热长晶和稳定性，从而降低淬火区的脆化程度。
1.3冷裂纹
ZG40CrNiMoMnSiRe淬硬倾向大，近缝区所出现的马氏体组织，增加了焊接接头的冷裂倾向。为了提高抗裂性，应尽量降低焊接接头的含氢量，并采用焊前预热和焊后及时热处理。
1.4热裂纹
ZG40CrNiMoMnsiRe碳及合金含量高，焊缝凝固结晶时，结晶温度区间大，偏析倾向也较大，因而焊接时具有较大的热裂纹敏感性。为了防止产生热裂纹，应采用低碳焊条，在焊接工艺上要注意填满弧坑。
2 焊接工艺
2.1 焊接方法：手工电弧焊。
2.2 焊接材料：低氢型焊条J707。
2.3 坡口型式：V型坡口。
2.4 焊前预热：温度为200℃；层温保护大于等于150℃；焊后热处理：温度为630℃～640℃。
2.5 焊接规范参数：采用直流反接；
打底焊：焊条够.2 mm，电流90 A～120 A；
盖面：焊条似mm，电流120 A～160 A。
3 焊接质量控制
3.1 焊件的切割和坡口加工采用机械方法，以保证装配精度，避免切口处发生组织变化。
3.2 焊件组对前应将坡口及内外侧表面不小于10 Hun范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净。
3.3 焊条烘干温度为350℃～450℃，恒温1 h。烘干后放在100℃～150℃保温桶内，随用随取。
3.4 焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺。
3.5施焊中应保持起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。
3.6 应严格按照焊接工艺施焊。
3.7 焊后按质量要求进行100％焊缝外观检查，3％的渗油试验。
4 结语
山西化肥厂220t/h新增锅炉送粉原煤管线及输灰管线按上述工艺进行焊接。经管道系统试验及渗油试验，焊接质量达到有关施工规范和质量标准要求。