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不锈钢与低合金钢异种钢焊接裂纹返修
来源:和之源不锈钢 浏览量:
摘要:在电力建设施工中,出现了越来越多的不锈钢与低合金钢异种钢焊接,而此种异种钢焊接,焊接裂纹倾向比较严重。在施工过程中经常遇到产生裂纹的现象,本文针对这一缺陷制定了返修工艺,采用本工艺进行返修,返修一次合格率达到99%以上,大大降低了成本,提高了功效。 关键词:焊接裂纹;返修;合格率
某1000MW机组锅炉为东方锅炉厂生产,采用超超临界、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构П型变压直流燃煤锅炉。该锅炉包墙过热器管排材质为15CrMoG,包墙固定装置卡块材质为1Cr18Ni9Ti, 不锈钢卡块与15CrMoG钢管排的焊接时焊缝区出现了大量裂纹,有些裂纹是贯穿性的。这对施工质量造成了严重影响,返修焊缝浪费了大量的人力物力,给公 司造成了很大的经济损失。通过找出产生缺陷的原因,并制定焊接及返修工艺,完成1Cr18Ni9Ti与15CrMoG异种钢焊接,取得了良好的效果。
1裂纹产生的原因分析主要从焊接材料、焊接方法、焊接工艺着手,分析原因如下:
1.1不均匀性问题
此种焊接为异种钢焊接,在这类接头中,不仅焊缝与母材成分不同,就连焊缝本身成分也是不均匀的,特别是多层焊的焊缝。此外焊缝与母材交界的过渡区域成分往 往区别于母材又不同于焊缝。这种不均匀性对焊接接头有重要的影响。因此在选择焊接材料时要充分考虑其影响的后果。
1.2焊前预热及焊后热处理的问题对焊前预热和焊后热处理的重要性有充分的认识,因为它是保证焊接接头性能的关键,焊前预热可以有效降低焊接接头的淬火裂纹倾向,预热温度按淬硬倾向较大的 钢种决定。焊后热处理的目的是改善接头的组织和性能,消除部分焊接残余应力,并促使焊缝中的氢溢出,减小产生裂纹的几率。
1.3焊接工艺执行问题
在实际的焊接施工前,工程技术人员应对施工的重点和难点进行技术交底,使每名焊工都清楚每道工序的意义和必要性。同时加大过程控制力度,提高焊工的质量意识和责任感。
2裂纹返修工艺
综合上边的分析,针对这一缺陷制定了返修工艺,并严格执行此工艺,来保证现场施工质量。
2.1焊接材料
低合金钢与奥氏体钢焊接,由于低合金钢成分对焊缝金属有稀释作用,使焊缝中奥氏体元素含量降低,若焊缝中出现马氏体组织,会恶化焊接接头性能,甚至产生裂纹。因此焊接时焊材选用至关重要,18-8 型焊接材料不能满足要求,25-20型焊接材料焊接后又可能因为属于单相奥氏体组织而产生热裂纹,而25-13型焊材是比较合适的,此类焊材属于奥氏体+ 铁素体(A+F)双相组织(如A402、A312、A302型焊条),能有效防止裂纹的产生。所以选用25-13型焊材进行焊接。施焊前焊条严格烘烤,使用时用保温桶盛装,随取随用。
2.2确定缺陷位置
根据探伤结果找出裂纹范围,用砂轮磨光机清除裂纹,不允许用碳弧气刨,以减少坡口边缘的淬硬倾向,同时采用着色探伤检查,以确保裂纹全部清除。最后再用磨光机扩大返修坡口的范围,彻底清除原热影响区的材质,以防止再次焊接时影响焊缝性能或产生新的缺陷。
2.3焊接工艺
2.3.1采用垂直外特性的电源,采用直流反接法进行焊接。
2.3.2焊条选用A402,Ф3.2mm的焊条,电流控制在80~120A之间。
2.3.3焊接前对焊缝进行火焰预热,预热温度为150~250℃。焊接时采用多层多道焊接,焊条不摆动,控制好线能量,每焊完一层,停留20~30min ,确保层间温度不至太高。焊后立即采用丝绵布进行包扎缓冷,以防产生裂纹。
2.3.4每焊完一层后立即锤击,锤击范围在焊缝两侧靠近母材部位,宽度范围50~60mm ,焊缝全部焊完后仍应立即进行锤击。
2.3.5在返修过程中,焊工本人要严格按照工艺进行施工。质检人员要对其进行过程监督和指导,保证工艺的执行。
3焊后无损检验
焊缝完成后隔夜进行100%PT检验,没有发现可记录缺陷。
4结束语
采用以上工艺进行不锈钢与低合金钢异种钢的焊接裂纹返修,一次合格率达到99%以上,保证了焊接质量,节省了成本,提高了工效。
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