奥氏体不锈钢压力容器制造中的焊接质量控制

f 6一J 7 囊 氐 哗 锈佩 镌 辉 接 臌 奥 氏体不锈钢 压力容 器 制造 中的焊接 质量控制 国 营 无 锡 化 工 机 械 厂( 2 1 4 0 4 1 ) 塑 堡 瑞誊 r j 7 3 - 随着不锈钢压力容器在化工、医药、纺织等行业 中的 应用 曰益广 泛 ，对不 锈钢 容器 的质 量 也提 出 了更 高的要求 在压力容器的制造质量控制过程中，焊接 质量是主要内容之一。不锈钢压力容器 的焊接质量控 制与其他金属材料相 比有其 自身的特点，因此，了解 和认识这些特点，对提高不锈钢压力容器的制造质量 有着 重要 的意义 不锈 钢 相 对 于碳 钢 来 说 ， 具有 优 良的 化 学稳 定 性、 良好的抗氧化性和耐腐蚀性能，有较好的塑性和 高温性能。在不锈钢压力容器的制造 中，绝大部分都 是奥氏体不锈钢作为容器的主要材料 因此，本文就 奥氏体不锈钢容器制造过程中的焊接 质量控制谈一些 体会 。 焊接作为压力容器制造中零部件金属连接 的基本 方 法 之一 ，对焊 材进 厂直 到产 品竣工 ，都 应处 于质 量 控 制 之中 。 1 埠材入库验收、保管发放 首先要把好人库验收关。在焊材进厂入库前，按 相应标准对其外观质量、牌号规格及质量证明书等 进行检查核对，按 压力容器安全技术监察规程要 求，制定严格的验收制度，对焊材进行验收 经确认 合格后 方可入库。入库后，按新制定的保管、发放制 度管理。 生产施焊前，要对焊材的质量、牌号、规格及数 2 0 mm。待作 夹持端的一头略长，另一端稍短 ( 3 )将整根 的钴基焊条与选好的焊条头对接整 齐，排放在铁板上，用氩弧焊焊接。焊枪在铁板上起 弧后、将 电弧引至对接处，待对接处熔化后，立即将 电弧引向另一根电焊条 ，这样逐根进行，直至焊 接 完 。 所用焊机：NS A- 3 0 0型，选用小型焊枪 ，焊接 电流 5 0 -6 0 A。也可用手工 电弧焊点焊，但 对接质 量稍 差 。 对接后 的焊条见 图 2 ，使 用时夹住焊条头 的上 端，这 样 就可 以将 焊条 在一 次夹 持后 用完 。 圈 2对接后 的 焊条 此 法 已 在 我 厂 使 用 一 年 ， 共 节 约 钴 基 焊 条 3 6 0 k g ，价值 1 2 5 万 元 ，取 得较好 的经济 效益 。 ( I 9 9 3 1 2 1 8 ) 1 6 量进行核对检查，台格者方可投入施工 检查内容有 以下两 点 ( 1 )审查该焊材 的牌号 、规格是否 与工艺 文件 要求的相一致 如有焊材代用，应有证 明文件。 ( 2 ) 焊 材 是 否 按 规定 温 度 烘 干 。对 奥 氏体 不 锈 钢 焊 条 ， 酸 性 焊 条 应 经 l O 0 1 5 0 、 碱 性焊 条 2 0 0 3 0 0 C烘烤 1 2 h ，然后放 人 8 0 -1 0 0 C烘箱 中保 温，随用随取 但不锈钢焊条不宜多次重复烘干，否 则药皮容易脱落 领用焊条要装入保温筒 内，以保持 干净，防止油污或其他脏物污染，影响焊接质量。 2 焊接工艺评定是保证 压力容 器焊接质量的t 要 措施 焊接工艺评定程序：一般是对所焊钢种进行可焊 性能试验，然后选择焊接材料，确定预热温度及层间 温度，井以此为基础，提出焊接工艺评定任务书，制 订工艺评定指导书 经过焊接试验及各项性能满足有 关标准要求后作 出“ 焊接工艺评定报告 ，并结台生产 实践制订 焊接工艺规程 ，指导焊接生产 3 焊工的培训和考核 优 良的焊接质量 不仅取决 于正 确的焊接工艺规 程，而且很大程度上还取决于焊工的操作技能和焊工 的责任心，所 以认真做好焊工的培训和考核工作，是 提高焊工的技术素质，保证压力容器焊接质量的一项 必不 可 少 的环节 。 对焊 工 的培 训和 考核 ，应包 括理 论 知识 和实 际操 作技能两个方面。在生产过程中，还应对实际生产的 成绩 和工 艺 纪律 执 行 情况 进 行考 核 。 值得 提 出的是 ， 持证焊工只能担任考试合格项 目范围内的焊接工作， 对于 超范 围 、超过 有效 期 的焊工 再焊 接压 力容 器是 不 允许 的 4 坡 口检验 坡 口的形状与尺寸是影响焊缝成形及焊接接头质 量的重要因素之一。针对不锈钢焊接的特点，对需开 坡 口的板 材、 在保 证 焊透 的前提 下 ，坡 口角度 可适 当 小些，这样既可降低成本，叉可防止因过烧、过热而 引起 的晶 间腐 蚀。 i 焊接 环境 的检验 焊接环境 的检验包括焊接环境温度和湿度的检 验 如果焊接环境温度低于 0 C时，应在焊接开始部 位 1 0 0 ram范围内预热到 1 5 左右 如果环境湿度太 大，会因坡口上有水，致使焊缝产生气孔。因此，焊 前应对 焊接 环境进行检查 ，同时采取有效的防护措 施， 以确 保焊 接质量 。 否则 ，应禁 止旌 焊 。 维普资讯 6 焊接 过 程 中的检 验 焊 接过 程 中的 检验主 要是 检查 焊工 执行 焊接 工艺 规程的情况。在施焊中，焊接工艺规范参数不得随意 改 变 。检查 人员 要对 焊工 执行 焊接 工艺 的情 况进 行检 查，同时填写好检查记录，存人产品档案中备查，使 施焊过程始终处于受控之中。 7 焊缱 外观 质量 捡驻 对不锈钢制压力容器焊缝的外观质量检验标准如 下 ： ( 1 )坡 口形状 、尺寸及外观 应符合技术标准和 设计 图样 的 规定 。 ( 2 ) 焊缝 不 得 有 裂 纹 、气 孔 、弧 坑 及 夹 渣 等 缺 陷，焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。 ( 3 ) 焊缝 与母 材应 圆滑过 渡 ， 不得有 咬边 缺 陷 。 ( 4 )角焊缝的尺寸，应符合技术标准和设 计图 样规定，外形应有 圆滑过渡至母材的几何形状， 5 )经修磨的焊缝深度不应超过钢板 厚度的负 偏差值 。 值得指 出的是，近年来在角焊缝上出现的事故较 多 在制造 中，角焊缝也是容器所有焊缝中最难控制 和最容易出问题 的焊缝。因为，对角焊缝焊后往往只 进 行表 面检 查或 探伤 ， 而对其 内部 质 量 ， 目前 尚无 法 进行探伤。从而在一定程度上，减轻了焊工的压力， 使得角焊缝的质量低于主焊缝 同时，由于角焊缝的 操作位置不利，报易产生未焊透、夹渣及未熔台等焊 接缺路，这也是降低角焊缝质量的原因之一。 8 焊缝的返修 焊缝的返修工作应由台格焊工担任，并采用经焊 十 十 十 十 十 十 十 十 十 欢迎订阅 中国机械 工程文摘 本 刊 是 我 国机 电 行 业 中 创 刊 时 间 最 早( 1 9 6 6 年 ) ， 累 计道 报 册 数 最 多【 总 2 1 8期 ) ， 曹连 续四 次 荣获全 国拴 索刊 物评 比一 、二 等 奖及 中 国图书 馆学会 ” 二 次文 献特别 奘 的信 息拴 索类刊物 刊抽 每年 可提 供 万 令 条有关机械 制 造领域 的国 内 外技 术 发展 动态 信 息 盟综述 机 电产 品 的开发 生 产 盟市场 动向 ；冷 热加 工方 法 盟I 艺装 备 机械 工程 学会 、 电工技 术 学会 自动化 学会 等十 寿 十 专 业学会 发表 的论 文。报 导 的文献 信 息我 院均 有 馆藏 。 本 刊 舟 月刊 ， 年 底 出 索 引 一 册 全年 定 什l 0 O 元 蝙辑邵 地址 ： 北京 百 万庄路 2 2 号。 接 工艺 评定 合格 的焊 接工 艺 参数 ，返 修工艺 应 得 到焊 接技 术人员 的 允许 对同一部位经过两次返修仍不合格的焊缝，如需 再进行返修，应经制造单位技术负责人批准，对返修 的次数、部位和无损探伤结果等，应记人压力容器质 量证 明 书 中。 返修后，对有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢压 力容器，返修部位仍需保证原有要求，如进行必要的 酸洗钝 化 及 固溶处 理等 。 对于用奥氏体不锈钢焊制的压力容器，其最易出 现的问题是晶间腐蚀和焊接热裂纹。 晶 间腐 蚀 是 奥 氏 体 不 锈 钢 最 危 险 的破 坏 形 式 之 一 ，它 是沿 金属 晶粒 边 界发 生 的腐蚀 。其 特点 是从 表 面 上看 来没 有痕 迹 ，外形 尺 寸几 乎不 变，但 金 属 的强 度 与韧性 下 降 ，在受 到应 力 时 即会 沿 晶界 断裂 ，几乎 完 全丧失 强 度 焊接热裂纹也是奥氏体不锈钢最易出现的问题之 一 。 因为奥 氏体不锈钢 中含有的镍是低熔 点共 晶元 素 ， 当杂 质 较 多 时 ， 可 能 会 形成 低 熔 点 共 晶液 态 间 层 。另 外 ，奥 氏体 钢 的线 膨胀 系 数 比碳钢 大 1 5倍 左 右 ，加之 导热 性又 差 ，因而 焊接 变形 大 ，在焊 接过 程 中又无相变，受热后晶粒长大，方向性增强，因此以 上因素同时作用时，就容易产生热裂纹。 由此可见，在奥氏体不锈钢压力容器的制造中对 焊接 质量 的控 制是 非常 重要 的一 个环 节 。要使 焊接 质 量 得到有 效 的控制 ，则 要求 制造 厂从 原材 料人 厂 焊 接工 艺的 编制 和实 施质 量检 验， 直 到产 品完成 都处 于 质 量控制 之 中，从 而保 证压力 容 器 的制造 质量 。 ( I 9 9 3 1 2 2 5 ) 9 3铸造专集 9 3 热处理专集 9 3铸 造 专 集 内 客 包括 ：铸 连 植 术 发 展 概 况 、铸 连理 论 与工 艺、铸 造 自动化 、植 术 改造 企业 生 产 经 验 交 流 等 容 纳 信 息 5 7 7奈 ， 约 l万 字 ，每册 定什 1 5元( 含邮 资) 。 9 3热 处理 寺 果 内客 包括 ： 基 础理 论 、 热 处 理 机械 与 设备 、缺 陷盟 拴测、 工 艺 盟 自动化 、表 面保 护 技 术 等 报 道 了 第五 届 全 国疲 劳 学 术会 议论 文 集 、奎 国 第二 届表 面工 程 学术 研讨 会 论 文集 共 收 录 信 息 7 3 5备 ， 约 1 6万 字 ，