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        不锈钢与低合金钢异种钢焊接裂纹的返修

        浏览次数: 日期:2013-11-04

          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。

          参考文献
          [1]DL/T869-2012火力发电厂焊接技术规程.
          [2]DL/T819-2010火力发电厂焊接热处理技术规程.
          [2]DL/T752-2010火力发电厂异种钢焊接技术规程.

        所属类别: 行业新闻

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