CrMo legert stålrør: 15CrMo og 12Cr1MoV kvaliteter, egenskaper og sveising

CrMo-legert stålrør er et sømløst eller sveiset rør hvis forhøyede-temperaturstyrke kommer fra en bevisst tilsetning av krom-molybden i stedet for fra karboninnhold alene. De to elementene fungerer sammen: krom øker oksidasjonsmotstanden og stabiliserer karbider, mens molybden bremser mykgjøringen og krypingen som vanlig karbonstål lider av over omtrent 400 grader. For kjøpere er den praktiske konsekvensen en rørfamilie som holder trykket i kjeleoverhetere, ettervarmere, dampsamlinger og petrokjemiske overføringslinjer hvor vanlige karbonkvaliteter vil tynnes, avskalles eller synke.

Hva er CrMo legert stålrør og hvor det passer

Vanlig karbonstål mister en stor del av sin kortsiktige-krypestyrke mellom romtemperatur og 500 grader. Krom i området 0,80-1,20 % kombinert med molybden nær 0,40-0,55 % undertrykker karbidforgrovning og holder mikrostrukturen stabil over mange års bruk. Resultatet er et lavlegert perlitisk varmebestandig stål som er økonomisk nok for kilometer med rør, men likevel sterkt nok for designmetalltemperaturer på 500-580 grader avhengig av karakter.

To kvaliteter dominerer eksportbestillinger: 15CrMo og 12Cr1MoV. 15CrMo sitter ved siden av ASTM A213 T11 og ASTM A335 P11, EN 16Mo3 og JIS STBA20 / STPA20. 12Cr1MoV tilfører vanadium og mer krom for å oppnå en temperaturøkning på ca. 0 grader. høytrykksdamprør som 15CrMo ikke kan betjene.

Kjemisk sammensetning av 15CrMo og 12Cr1MoV

Sammensetningskontroll er den første posten som avstemmes mot møllesertifikatet. Under GB/T 5310 er kromområdet for 15CrMo 0,80-1,10 %, mens enkelte eldre mølledatablader oppgir opptil 1,20 %; utgaven av standarden på sertifikatet bør derfor leses sammen med tallene.

Mekaniske egenskaper og høye-temperaturgrenser

Designtemperatur, ikke romtemperatur-strekkverdien, styrer valg av karakter. Over 600 grader dannes den beskyttende oksidfilmen fortsatt, men levetiden på krypbrudd faller raskt og austenittiske eller høyere-legeringskvaliteter blir det økonomiske svaret.

Sveising, forvarme og etter-sveis varmebehandling

CrMo-stål er sveisbare, men herdbare, så den kvalifiserte prosedyren styrer resultatet mer enn operatøren gjør. Forvarming på 200-300 grader påføres før den første passeringen, interpass-temperaturen holdes innenfor samme bånd, og etter-sveisevarmebehandling ved 600-650 grader tempererer den bainitiske varmepåvirkede sonen og diffunderer hydrogen som ellers ville ført til kaldsprekking eller hydrogensprøhet.

Forbruksvarer er tilpasset til grunnmetallet: en nominell 1,25Cr-0,5Mo dekket elektrode som E5515-B2-klassifiseringen til GB/T 5117 for skjermet metallbuesveising, matchende solid ledning for en gasswolframbuerot, og en matchende agglomerert{9}utformet agglomerert fluks buesveising. Buesveiseprosesser som er egnet for denne familien inkluderer skjermet metallbue, gasswolframbue, gassmetallbue og nedsenket lysbuesveising. For tykke vegger begrenser avleiringer med flere{11}}passasjer med kontrollert interpass-temperatur og en endelig avspenningsavlastning gjenværende spenning. Røntgen- eller ultralydundersøkelse følger sveising, med hardhet og metallografiske kontroller på den varmepåvirkede sonen for kritiske samlerør.

Inspeksjon, leveringstilstand og vanlige fallgruver

Sammensetningsmisforhold mellom sertifikatet og gjeldende standardutgave er det hyppigste funnet; Cr-tallet for 15CrMo er det vanlige forskjellspunktet.

Varmebehandling må registreres per varme: normalisering ved 900-930 grader, temperering ved 600-680 grader. Rør som leveres normalisert, men uten herding kan vise overdreven hardhet i sveisesonen.

Feltsveiser laget uten forvarming er den klassiske årsaken til forsinket sprekkdannelse i CrMo dampledninger, selv når butikksveisene var gode.

Hydrostatisk testing, dimensjonskontroller, ultralyds veggtykkelseskartlegging og slagtesting på grunnmetallet og sveisen er normale akseptelementer for kjeler og trykkapplikasjoner.

FAQ

Spørsmål: Hva er den typiske kjemiske sammensetningen til et CrMo-legert stålrør?
De viktigste legeringselementene er krom og molybden, med typiske kvaliteter 15CrMo og 12Cr1MoV. For 15CrMo er sammensetningen vanligvis karbon 0,12-0,18 %, krom 0,80-1,10 % under GB/T 5310, molybden 0,40-0,55 %, pluss små mengder silisium og mangan. Krom forbedrer oksidasjons- og korrosjonsmotstanden mens molybden øker høytemperaturstyrke og krypemotstand, og derfor passer kombinasjonen kraftstasjonskjeler og petrokjemisk utstyr.

Spørsmål: Hva er de mekaniske egenskapene til CrMo-legert stålrør?
15CrMo viser typisk en strekkstyrke på 440-640 MPa, flytegrense på minst 295 MPa og en forlengelse på minst 19 %. 12Cr1MoV får vanadium, så den beholder høyere krypemotstand ved 550-580 grader. Sammenlignet med vanlig karbonstål faller styrken til CrMo-stål saktere når temperaturen stiger, noe som gjør det attraktivt for termiske rørledninger og trykkbeholdere.

Spørsmål: Hvor varmebestandig er et CrMo-legert stålrør?
15CrMo brukes kontinuerlig under 500 grader og 12Cr1MoV under 580 grader. Den kompakte kromoksidfilmen som dannes på overflaten begrenser ytterligere oksidasjon, og molybden bremser krypningen. I kraftverkskjeler tjener disse rørene i overhetere og ettervarmere, der de motstår høy-temperatur høy-damp. Der det kreves kontinuerlig drift over 600 grader, er en høyere legeringskvalitet nødvendig.

Spørsmål: Hvilke sveiseforholdsregler gjelder for CrMo stålrør?
På grunn av legeringsinnholdet er det nødvendig med forvarming ved 200-300 grader og etter-sveisevarmebehandling ved 600-650 grader for å forhindre kaldsprekking og hydrogensprøhet. Skjermet metallbue med en tilpasset Cr-Mo-elektrode, nedsenket lysbue og gass-wolframbuesveising brukes alle. Tykkveggsskjøter trenger kontrollert interpass temperatur og multi-pass deponering, etterfulgt av ultralyd eller radiografisk testing av den fullførte sveisen.

Spørsmål: Hvilke varmebehandlingsprosesser brukes for CrMo stålrør?
Normalisering, temperering og quench-og-tempereringsbehandlinger er hovedveiene. Normalisering ved 900-930 grader forfiner kornet og forbedrer styrke og seighet; temperering ved 600-680 grader lindrer indre stress og gjenoppretter duktilitet; bråkjøling etterfulgt av høytemperaturtempering gir den beste kombinasjonen av egenskaper. Kjelrør leveres vanligvis normaliserte og tempererte, med hardhet og metallografiske kontroller som bekrefter en jevn struktur.