不锈复合钢板压力容器的焊缝返修

安庆石化 不锈复合钢板压力容器的焊缝返修 机 械厂 陈 后 胜 7匿 、 摘要诈者简要地介铝 了不错蔓畚钢板压力容嚣施焊时 易产生焊接缺皓的原因， 提 出 了鞋 为 蓦 焊 ： 盏 枯佞 凌 主 题 词不 锈 复 台 钢 板压 力 窖 器映 陷蜱 缝 返 修 a ， j 1 炙 “ ， l 前言 我厂曾为炼油厂制造 2台大型不锈复合 钢板减粘反应器 ， 直径为 3 2 0 0 ram， 壁厚 a =Z Z - 1- 2 m m， 其基层材质为 S P V3 6 N， 复层材 质为 4 1 0 S ， 这 2 台设备在制造过程 中， 返修 几率比较高， 不仅出现同一条焊缝多处返恪， 而且同一部位也出现多次返修 2 焊缝返修的原因 2 1 焊缝多处返修的原因 众所周知 不锈 复合钢板过 渡层的焊挠 ， 相 当于 异种 钢焊 接 。由于 S P V3 6 N 和 4 1 0 S 这两种钢化学成分相差悬殊， 物理性质差别 很大 给焊接带来了许多困难 。如 焊缝化学 成分易稀释； 易产生碳迁移过渡层 熔合区易 产生淬硬组织 接头存在较大的残余应力。 另 外， 有部分简体因强行组装而产生组对应力 因此， 焊接时 ， 过渡层熔合区附近就有可能产 生裂纹。同时， 在施焊时， 因焊接规范过大或 过小会引起夹渣、 未熔合等缺陷。另外 用埋 弧焊焊接外删第一层时， 焊丝因偶然因素( 如 简体窜动等) 偏移焊缝 中心， 也会造成焊接缺 陷 ， 而引起捍缝返修 。 2 2 多次返 修原因 多次返拯的原因一般有 4种情况： 由于这种设备直径比较大， 返修时 馄 难确定缺陷的位置以及缺陷的深度而出现漏 检。 当用气刨清除缺陷时， 易出现漏返或返修 不彻底现象 。 过渡层焊缝返修时 ， 在其熔合区附近 产生的焊接应力比较大， 特别是多次返修时， 由于过渡层熔合区膨胀系数差异较大， 焊缝 经受多次热循环的作用 ， 使焊接区易产生过 大的内应力， 致使过渡层马氏体淬硬组织中 的微缺 陷扩展 产生新的裂纹， 造成苒次返 修。 有些焊缝的返修是从基层返修的， 由 于气刨时深度没有把握好 一旦气刨到过渡 层不锈钢焊缝上 ， 若用结 5 0 7焊条在过渡层 焊缝上施焊 ， 也会产生新的裂纹 在返修过程中清渣不净 ， 造成夹渣超 标而再次返修 3 返修工艺 3 1 返修方案 众所周知， 一般情况下手工 电弧焊规范 较小， 熔合比也较小， 在 4 0 以下。若用结 5 0 7焊条在过渡层上施焊 那么焊条 对母材 4 1 0 S中的 C r 、 N i 稀释就比较大 导致焊缝中 奥氏体形成元素 N i 的含量不足 在抉速冷却 作用下， 必然会产生马氏体组织 它对裂纹很 载惑 在焊接应力的作用下， 就有可能产生裂 纹 ； 若用铬镍含量较高的 2 5 -1 3型不锈钢焊 条焊接基层时， 焊缝中的奥氏体化元素Ni 虽 被稀释， 但稀释量小， 而焊条中的 Ni 含量较 高， 稀释后的焊缝金属基本上仍是铬镍型 不 r 0 维普资讯 1 9 9 4年 第 2期 4 1 足 以影 响焊缝金 属奥 氏体 化 一 般不 会产生 新的裂纹， 保证了接头质量。由此可见 在不 锈复合钢板的焊缝返修中， 要严格防止在不 锈钢复层上用碳钢焊条焊接 ， 只允许采用不 锈钢焊条在基层上焊接 。 如果缺陷在焊缝两侧， 而且是裂纹、 未熔 台 、 夹渣等缺陷 ， 这些缺 陷大部 分在过渡 层熔 台区附近 。 因此 ， 返修 应从复 层返修 如果缺 陷 在底片 上 影像 清晰 ， 而 且主 要 以 央渣 、 气 孔 、 未焊透 等缺陷形式存在 ， 这些缺 陷可能 是 清根不净造成的 ， 应从基层返修 。 3 2 缺陷的清除 如果缺陷是裂纹、 未熔台， 返修时， 须用 砂轮机 从复 屡开始 打 磨 ， 每 打 窘 1 ram， 就停 下来 ， 用 着色捡查 ， 观 察缺陷 是否显 示 出来 ， 缺陷打磨并排除后， 再用 x射线探伤 ， 检查 缺陷是否排除干净， 排除缺陷后形成的凹槽， 它的两边应各有 1 O 。 斜坡， 两端应有 4 O 。 左右 的 坡度 ( 见 图 】 ) ， 坡 口的最小长度应大 于 O O mm， 其 目的 是为 了 防止 咬边 以及 引弧 、 收弧处的缺陷叠加， 便于熔渣浮出。 注意打嘻 缺陷时， 要将原焊缝两侧的熔合区打磨掉， 以 防止过渡层熔台区微裂纹， 在焊接应力的作 用下 ， 扩展成为新的裂纹， 故返修凹槽的宽度 要比返 修前的焊缝宽 2 mm。 在确认缺陷排除 后 ， 再用侵蚀荆侵蚀焊缝 ， 找 出过渡层和基层 的交界线， 并作上标记 ， 侵蚀剂侵蚀后的焊 缝， 要用水清洗干净 ， 擦净并烘千后， 才能进 行焊接 。 ： 圈 1 缺陷清除示意围 如果缺 陷 是夹渣 、 气孔 ， 应从 基层返 路， 返修时用碳弧气刨较好， 气刨可提高返修速 度 ， 清除 缺陷 后形 成 的凹 槽， 用 砂轮机 打 瞎 后 ， 槽 的要求 同上述一样 。 3 3 焊接材料的选择 返修时焊接材料选择与正常焊接一样， 基 层选 用 结 5 0 7焊 条 ， 过 渡 层及 复 层选 用 A3 0 2焊条 。若一 旦气刨耍 过渡层不 锈钢焊 缝， 则用铸 3 0 8 焊条在不锈钢焊缝上堆一 层 过渡 层 再 用结 5 0 7焊条 施焊剩下 的基层。 3 4焊接规 范的选择 从复 层返修 ， 施焊时 为防止 马 氏饿 组织 的产生， 应找出过渡层与基层的交界线 ， 交界 线 以下 2 3 ram 的基层 ， 用 结 5 0 7 3 2 、 4 ram焊条施焊 ， 规范见裹 】 。埠后经 2 曲， 再 用 x射线探伤 ， 检查基层确实没有缺陷后， 再用 A 3 0 2 3 2 mm焊条施焊复层。规范见 表 1 。 从基 层返 修时 ， 用结 5 0 7 3 2 、 4 mm 焊条施焊 ， 规范见表 1 。 如果施焊时是不锈钢 焊 缝 ， 则 用铸 3 0 8 g 3 2 mm焊 条， 采用小 规 范 ， 直线运条， 焊至过渡层与基层交界线以上 2 3 mm 处 ， 再用结 5 0 7 3 2 、 g 4 mm焊 条 焊满 。规范见表 1 。 裹 1 焊接规范 焊条 直径 掉接工艺规葩参数 结 5 o 7 3 2 i ；9 0 1 1 0 u 一2 2 2 4 结 5 0 7 4 i 掌l 5 O l 7 O u - 2 2 z 4 奥 3 0 2 3 2 i 8 O l u -2 2 2 4 铸 3 0 8 3 2 i =8 5 1 0 5 u 鲁 z 2 钳 3 5 注意事项 ( 1 ) 若 从复 层返修， 需 在焊 缝 两谢各 1 5 0 mm 范围内涂上垩粉加以保护 ， 防止在焊 接过程中， 因飞绶牯上而难以清除 ( 2 ) 施焊时 ， 要注意引弧和收弧技术， 不 要在交界线处 及复层上引弧 ， 如 引弧不 当， 将 产生弧坑裂纹等缺陷 ， 如有发现， 一定要清除 后再施焊 。 ( 下转 第 5 页) 维普资讯 1 9 9 4年 第 2期 5 7 随 着 Au t o C AD软 件 应 用 范 围 的不 断 扩 大 AuTODI S K 公 司仍 在 不 断完 善 此软 件 ， 强 化功能 。到 目前 为止 已发 展到 中 文 1 0 0版 ， 英文 1 2 0版 。由于中文 Au t oC AD 环境下频繁调用汉字库， 相对英文软件 A u t o C AD运行速度有所下降。从而影响绘图速 度。解 决这一问题的方法t 可在英文 Au t o C AD环境下先做出图形， 然 后再转人 中文 Au t o C AD环境 调 出该 图形文件 最 后 集中 加人所需汉字信息如此也是一种提高绘图 速度的方法。 4 定期对磁盘作维护； l 理工作， 以提高系统 运行效率。 不论在那个领域里的计算机应用， 都离 不开在磁盘上建立和编辑文件 。经过一个时 期对文件的存 、 取 、 删除等操作。 会造成文件 存放在物理位置上的不连续， 并在磁盘上形 成许 多无法利 用的空 间碎块 ， 这一 方面造 成 部分磁盘空 间的 浪费 另方面 更 因为读写 磁头的频繁移动而导致系统运行效率的明显 下降在实际应用中发现解决这个问题的有 效方法是 ： 定期对磁盘进行一些废文件的 清 理( 例如 ， 定 期 清理盘 中的 * b a k文件 ) 定期使用工具软件检查磁盘物理空间的分 配情况 及时进行优化磁盘空间的操作， 使磁 盘存绪内容重新组合， 消除碎块以提高系统 运 行效 率 例 如； 可 使 用 D 0S命 令 中 的 C HK DS K 命 令 或 Pc T OOS软 件 包 中 的 c ( ) MP R E S s软件 考文献 I x 周克绳， 豫德新主编 A u t o C A D计算机绘图软 件 国防工业 出皈牡 1 9 8 9 5 2 刘明新主编。 救计算机绘 图基础 ， 电子工业出 簸社 ， l 9 9 2 1 0 3 】 馀拥军， 朱歌璇等犏译， ( D O S 5 O 使用大 全 j 荨 洋出簸社 ， 1 9 9 2 I I ( 上接 第 4 1页) ( 3 ) 施焊过 渡层时 ， 要 采用小 电流 ， 快速 焊， 直线运条 多层多道的焊接方法， 这样 ， 可 降低熔合比 避免马氏体淬硬组织的产生 减 少过渡层焊缝金属对裂纹的敏感性。 4 结论 不锈复合钢板焊接时 ， 容易出现马氏体 而引起裂纹， 返恪的难度较大， 返修的合格率 不易控制， 多次返修脒影响不锈钢的性能外， 还会产生新的焊接缺陷 如按上述返恪方案， 经外观检验合格后， 进行 X射线探伤， 片子 均为 I 级、 l 级， 这说明上述返修方案是可行 的。 它虽然增加了工艺的繁琐性， 但它可较好 地控制返修质量 有利于设备的安全运行。 不锈复合钢扳焊缝的组织和性能的不均 匀性， 给焊接带来了一定的困难， 控制不好会 出现多次返修。 为解决这一问题 ， 我们通过大 量的调查和分析， 认为从设计角度考虑， 不锈 复合钢 板的基 层主要 是保证 强度 复层主 要 是保证其耐蚀性能， 中间增加的过渡层只是 焊接工艺的需要。 在试验的基础上 提出选用 如图 2 所示坡 口型式， 可先焊完基层