甘肅蘭州化肥用無縫鋼管標準號 StandardNo：GB 6479-2000中文標準名稱StandardTitle in Chinese：高壓化肥設備用無縫鋼管英文標準名稱：Seamless steel tubes for high-pressure for chemical fertilizer equipments發(fā)布日期IssuanceDate ：2000-10-25實施日期ExecuteDate：2001-09-01首次發(fā)布日期FirstIssuance Date ：甘肅蘭州化肥用無縫鋼管1986-06-07標準狀態(tài)StandardState ：現(xiàn)行復審確認日期ReviewAffirmance Date :2010-07-28計劃編號Plan No：代替國標號ReplacedStandard ： GB 6479-1986被代替國標號ReplacedStandard:廢止時間RevocatoryDate :采用國際標準號AdoptedInternational Standard No： ISO 9329-2:1997(E)采標名稱AdoptedInternational Standard Name：甘肅蘭州化肥用無縫鋼管采用程度ApplicationDegree ：NEQ采用國際標準AdoptedInternational Standard ：ISO國際標準分類號(ICS) ：77.140中國標準分類號(CCS) ：H48標準類別StandardSort：產(chǎn)品標準頁碼Number ofPages:標準價格(元)Price(￥) :主管部門 Governor ：中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會歸口單位 TechnicalCommittees ：全國鋼標準化技術委員會起草單位 DraftingCommittee：鞍山鋼鐵集團公司 [1] 前言本標準非等效采用ISO9329—2：1997甘肅蘭州化肥用無縫鋼管《壓力容器用無縫鋼管—交貨技術條件—第2 部分：規(guī)定高溫性能的碳素鋼和合金鋼》。本標準的鋼管尺寸允許偏差、彎曲度、壓扁變形系數(shù)等指標嚴于國際標準，力學性能指標與國際標準相當。與前版標準相比，本標準在以下條文進行了修訂。1甘肅蘭州化肥用無縫鋼管.修改了尺寸允許偏差指標；甘肅蘭州化肥用無縫鋼管取消了原表1，尺寸規(guī)格改為引用GB/T1 7395—1998中的表1。2.增加了12SiMoVNb 牌號，并對各牌號中磷、硫元素含量作了修改。3.對鋼管的交貨狀態(tài)作了補充。4.增加了用漏磁探傷代替液壓試驗條款，取消了用超聲波探傷代替液壓試驗條款。5.取消了外徑大于400 mm 以上鋼管做壓扁試驗的規(guī)定。6.增加了用鋼錠軋制的鋼管低倍檢驗要求及用連鑄坯和鋼錠軋制的鋼管非金屬夾雜物檢驗要求。7.對超聲波檢驗級別做了具體規(guī)定。本標準自實施之日起，代替GB6479—1986?化肥設備用高壓無縫鋼管?。本標準由冶金工業(yè)局提出。本標準由全國鋼標準化技術委員會歸口。本標準起草單位：鞍山鋼鐵集團公司、成都無縫鋼管有限責任公司。本標準主要起草人：樸志民、佟長福、鄔克平、徐詠梅、封文華。.本標準1986 年6 月首次發(fā)布?；蕦Ｓ霉埽篏B6479-2000（高壓化肥設備用無縫鋼管）。主要用于化肥設備上輸送高溫高壓流體管道。代表材質為20、16Mn、12CrMo、12Cr2Mo等?；蕦Ｓ霉埽℅B6479-86）是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優(yōu)質碳素結構鋼和合金鋼無縫鋼管化肥設備用高壓合金管（GB6479-86）是適用于工作溫度為-40~400℃、工作壓力為10~30Ma的化工設備和管道的優(yōu)質碳素結構鋼和合金鋼無縫鋼管。主要用于礦山壓風、排水、軸放瓦斯用直縫焊接鋼管。其代表材質Q235A、B級鋼。GB/T14980-1994（低壓流體輸送用大直徑電焊鋼管）。鍋爐管主要用于輸送水、污水、煤氣、空氣、采暖蒸汽等低壓流體和其它用途。其代表材質Q235A級鋼。產(chǎn)品名稱：高壓化肥用無縫鋼管執(zhí)行標準：GB6479-2000，ASTM DIN JIS牌號和鋼級：20＃ 16Mn，15CrMo,12CrMo、12Cr2Mo等

甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管可回收，符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的戰(zhàn)略，政策鼓勵擴大15CrMoG無縫鋼管的應用領域。 我國15CrMoG無縫鋼管消費量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達的一半，15CrMoG無縫鋼管使用領域擴大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。針對15CrMoG鋼的焊接性的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進行焊接試驗。方案Ⅰ：焊接預熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管焊條電弧焊蓋面，焊后進行局部熱處理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進行熱處理。焊絲和焊條的化學成分及力學性能見表1。焊后熱處理采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應進行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。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(qū)(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 96.715CrMo焊接工藝2.1 焊接材料針對15CrMo鋼的焊接性及現(xiàn)場高壓管道的工作特點，根據(jù)以往的經(jīng)驗，參照國外提供的焊接工藝卡，我們選擇了兩種方案進行焊接試驗。方案Ⅰ：焊接預熱，采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E8018-B2焊條，焊條電弧焊蓋面，焊后進行局部熱處理。方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊絲，T1G焊打底，E309Mo-16焊條，焊條填充電弧焊蓋面，焊后不進行熱處理。焊絲和焊條的化學成分及力學性能見表1。甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管表1 焊接材料的化學成分和力學性能型號 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,％ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 ＜0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25E8018-B2 0.070.7 0.3 1.1 0.5 ≤0.04 ≤0.03 550 19E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 252.2 焊前準備試件采用15CrMoG無縫鋼管,規(guī)格為φ325×25，坡口型式及尺寸見圖1。焊前用角向磨光機將坡口內外及坡口邊緣50mm范圍內打磨至露出金屬光澤，然后用丙酮清洗干凈。試件為水平固定位置，對口間隙為4mm，采用手工鎢極氬弧焊沿園周均勻點焊六處，每處點固長度應不小于20mm。焊條按表2的規(guī)范進行烘烤。表2 焊條烘烤規(guī)范焊條型號 烘烤溫度 保溫時間E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃ 1.5h2.3 焊接工藝參數(shù)按方案Ⅰ焊前需進行預熱，根據(jù)Tto-Bessyo等人提出的計算預熱溫度公式：To＝350√[C]-0.25（℃） 式中，To——預熱溫度，℃。[C]＝[C]x [C]p [C]p＝0.005S[C]x[C]x＝C （Mn Cr）/9 Ni/18 7Mo/90 式中，[C]x——成分碳當量；[C]p——尺寸碳當量； S——試件厚度（本文中S＝25mm）；[C]x＝C （Mn Cr）/9 7/90Mo＝0.361[C]p＝0.045 則To＝138℃因此預熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管焰對試件進行加溫，先用測溫筆粗略判斷試件表面的的溫度（以筆跡顏色變化快慢進行估計），用半導體點溫計測定，測量點至少應選擇三點，以保證試件整體均達到所要求的預熱溫度。焊接時，層采用手工鎢極氬弧焊打底，為避免仰焊處焊縫背面產(chǎn)生凹陷，送絲時采用內填絲法，即焊絲通過對口間隙從管內送入。其余各層采用焊條電弧焊，共焊6層，每個焊層一條焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)見表3、4。按方案Ⅰ焊表3 方案Ⅰ的焊接工藝參數(shù)焊道名稱甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預熱及層間溫度 熱處理規(guī)范打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715?！?5min蓋面層 焊條電弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25表4 方案Ⅱ的焊接工藝參數(shù)焊道名稱 焊接方法 焊接材料 焊材規(guī)格/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 預熱及層間溫度 熱處理規(guī)范打底層 鎢板氬弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /蓋面層 焊條電弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24接時甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管，層間溫度應不低于150℃，為防止中斷焊接而引起試件的降溫，施焊時應由二名焊工交替操作，焊后應立即采取保溫緩冷措施。2.4 焊后熱處理采用方案Ⅰ焊接的試件，焊后應進行局部高溫回火處理。熱處理的工藝為：升溫速度為200℃/h，升到715℃保溫1小時15分鐘，降溫速度100℃/h，降到300℃后空冷。具體采用JL-4型履帶式電加熱器（1146×310）包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用DJK-A型電加熱器自動控溫儀。3 焊接工藝評定試驗試件焊后按JB4730-94《壓力容器無損檢測》標準進行的超聲波探傷檢驗，焊縫Ⅰ級合格。按JB4708《鋼制壓力容器焊接工藝評定》標準進行焊接工藝評定試驗。評定結果見表5。表5 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(qū)(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，甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管說明焊縫的塑性較好。根據(jù)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(guī)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，所的兩種焊接工藝方案均可用于現(xiàn)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(guī)范較為嚴格，甘肅蘭州15CrMoG無縫鋼管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(shù)不同，長期高溫工作時可發(fā)生碳的擴散遷移現(xiàn)象，容易導致焊縫在熔合區(qū)發(fā)生破壞。因此，從使用可靠性考慮，現(xiàn)場采用方案Ⅰ施焊更為穩(wěn)妥。4 結論15CrMo鋼厚壁高壓管的焊接采用兩種焊接方案均為可行。為了保證焊縫性能同母材匹配且具有較高的熱強性，采用方案Ⅰ效果更佳，關鍵是要嚴格控制焊后熱處理工藝。方案Ⅱ雖可省去焊后熱處理，但焊縫在高溫下發(fā)生碳的遷移擴散而導致焊縫破壞的可能性不容忽視，因此，只有在焊后無法進行熱處理時才慎重采用。