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0Cr25Ni20不锈钢封头的返修工艺

作者:admin 来源:原创 日期:2016-5-20 14:36:18 人气:62

    温州不锈钢封头为化工企业压制的材质为310S不锈钢(0Cr25Ni20)封头共六个,40000 mmx 12mm四个.1700mm x 8mm二个。4米封头拼板为三条焊缝.1.7m封头一条拼缝,焊接方法:手工焊A402焊条封底.反面用埋弧自动焊,焊丝H0Cr25Ni20,焊剂11J260采用旋压成型,封头旋压前焊缝全部磨平,焊后100%外观检查.合格后X射线检测,检测标准:JB,T4730.2-2005,检测比例:100%.合格级别:III()。共拍片176,合格片92张,返修片72.缺陷性质:裂纹58条渣、气孔、未熔合共14处。

    出现上述情况后曾请有关单位进行返修,不但没修好,缺陷反而延伸和扩大。如果不修复对特种设备而言,绝对是不允许使用的,而报废对国家对温州不锈钢封头都是损失。从这个角度出发最后决定介,先后对母材、焊材、焊接工艺进行全面检查和分析:并制定了切实可行的返修工艺方案。

    310s不锈钢焊接特点

    铬镍奥氏体不锈钢的可焊性良好,一般不需要采取特殊的工艺措施,但是,当焊接方法选择不合理、焊条选用不当或焊接工艺不正确时,会出时晶间腐蚀及热裂纹等缺陷。

    晶间腐蚀

    不锈钢封头450-850℃的危险温度范围内停留一段时间后,如果钢中含碳量太多,则奥氏休晶粒内多余的碳,以碳化铬形式沿奥氏体晶界析出,铬主要是来自晶粒表层,由于晶粒内的铬来不及补充.结果在靠近晶界的品粒表层造成贫铬。在腐蚀介质作用下,晶间贫铬层遭受迅速腐蚀,而产生晶间腐蚀。如果焊接过程中在危险温度范围停留时间过长,尤其是在母材成份或焊条选择不当等条件与焊接工艺条件的共同作用下.焊接接头有可能产生晶间腐蚀的倾向。

    温州不锈钢封头为了防止焊接接头产生晶间腐蚀,应从焊接工艺和焊接材料两方面着手考虑。

    a、从焊接工艺方面应采取的措施为:采用尽可能快的焊接速度.焊条最好不做横向摆动多道焊时.等前一道焊缝冷却到100℃左右再焊下一道.尽量减少焊接接头在危险温度范围内的停留时间,这是防止晶间腐蚀的重要工艺猜施。

    1),在焊材选择方面,首先应根据设计要求选用与母材相匹配的焊接材料。尽量选用低氢型焊条。

    热裂纹

    当采用焊缝金属为奥氏体-体双相组织的焊条焊接奥氏体不锈钢时,热裂纹倾向一般是不大的,但310s不锈钢为纯奥氏体单相不锈钢,含合金成份较高,出现热裂纹倾向的机率相应增加,必须采取下列措施防止热裂纹:

    a、采用低氢型焊条能促使焊缝金属晶细化减少焊缝中的有害杂质提高焊缝的抗裂性。

    b、采取尽量快的焊速.等待焊层冷却后再焊下一道.以减小焊缝过热,增强抗热裂纹的能力。

    c、焊接结束或中断时,收弧要慢,弧坑要填满,防止产生火口裂纹。

    d.铬镍不锈钢导热系数较小,而线膨胀系数较大,因此在焊接时变形倾向大。对厚板容易产生焊接应力,铬镍奥氏体不锈钢的电阻比碳钢大,焊接时焊条易于发红,焊接电流要小一些。

    综合上述各点,焊接不锈钢封头时应正确选择焊接方法、选择与母材相匹配的焊条、制定合理的焊接工艺等。

    封头返修工艺方案

    焊工

    应持有国家质量监督检验检疫总局颁发的特种设备作业人员证书,并具备SMAW-FeW-IG-12-Fef4项目,合格证在有效期内。

    焊机

    选用ZX7-315IGBT逆变式手工直流电弧焊机。电流、电压表显示良好.反应灵敏,焊接电流能在较大范围内均匀调节。

    焊条

    镍对抗碱类的腐蚀性能良好,仅次于银不锈钢封头的使用介质为烧碱,另外焊缝返修已经有二次,故此焊条选用大西洋GEN-CF3/GEN-70C(Ni307B)镍基合金用焊条,应符合 GWP138141 Ni6182.A WSA5.11 E NiCrFe-3.A5.11MENiC rFe-3ISO14172-ENi6182要求.GEN-CF3/GEN-70C(Ni3O7B)镍基合金耐热焊条.采用直流电源.直径不大于3.2mm可全位置焊接,由于焊缝金属中有一定址的合金元素,所以焊缝金属具有较好的抗蚀、抗裂性能。

    焊前焊条须经350-400℃烘焙1小时。其化学成分及机械性能见表2,焊接参数见表3,

    镍基焊条焊接要求与不锈钢基本相同。温州不锈钢封头焊接时尽量减少热输入量,在焊透的前提下尽量采用小电流,但应注意焊接速度的控制,防止夹渣,若焊条摆动,摆动宽度在焊条直径的25倍之内,注意层()间温度控制,最好控制在100℃以下。

    返修方案及措施

    以点带面全面展开:首先选定1-2个返修位置按下列要求进行返修。经无损检测合格后再有序展开流水作业。由1名气刨工专门负贵刨槽,2名打磨工负贵刨打磨并着色检查,2名焊工负责返修。为使焊缝温度不超过100焊工可同时返修3-4条焊缝,跳焊式进行。

    定位

    按照返修惯例.返修前根据检验部门提供的无损探伤通知单和X射线底片.用片子核对焊缝标出缺陷位置,但是不锈钢封头的焊缝在旋压前己打磨和母材一样平.标设缺陷带来很大难度.只能找出板与板之间的中性线来定位。

    刨槽

    用碳弧气刨在标出的部位刨槽,清除焊接缺陷时应以分层刨槽法进行.当达到焊接缺陷所在的深度时应边刨边严密检查,直至将缺陷全部清除为止。

    打磨

    如果在刨槽中确定裂纹基本被清理时,应尽量改用砂轮机打磨,把刨槽内的渗碳层打磨干净,边打磨边用液体渗透法分层着色检查,直至裂纹全部消除。缺陷清除后,对刨槽进行修整,形成具有V型或U型角度,以利于补焊。另外还应将母材表面两侧10-15mm之油、漆、标记笔印及刨槽内的渗碳层,渗钢层清除干净。任何缺陷的返修长度都不应小于100mm,对缺陷较深的焊缝必须修磨成缓坡形,便于分层分道补焊。

    返修

    温州不锈钢封头厂为能保证返修质量,返修部位应尽可能采用1G位置.补焊时严格遵守炸接规范,底层焊道尽量选用小直径焊条.并参照参考电流,采用尽可能快的焊接速度.焊条最好不做横向摆动.多道焊时,等前一道焊缝冷却到60℃左右以后.再焊下一道.尽量减少焊接接头在危险温度范围内的停留时间.焊接结束或中断时.收弧要慢.弧坑要坑满.防止火口裂纹。返修后的焊缝应打磨使其余高和宽度与原焊缝相同.并园滑过渡到母材。对贯穿性的缺陷.在打磨之板厚1/2进行补焊.再从反面刨槽-打磨-着色-待缺陷全部清除后补焊。对正面补焊但拍片缺陷并未被清除的部位.也应到反面刨槽-打磨-着色-待缺陷全部清除后补焊.这样可避免在同一部位出现多次返修。

   无损检侧

   在外观检查合格后.按规定对返修部位进行100%无损检侧。

   安全注意事项

   每名焊工配置一个36V安全行灯.便于刨槽及检查打磨焊缝时照明。

    焊机地线必须牢固夹在不锈钢封头.防止短路产生火花损坏不锈钢封头

    遵守工厂安全操作规程.带好安全相等安全防护用品。

    动用行车翻身时必须由专人指挥.封头翻身及焊接时应固定垫实。

    结束语

    按上述方案返修.定位正确率为96%,返修一次合格率为93.2%。实践证明我们所制定的返修方案是可行的。