16MnR钢制压力容器埋弧焊工艺

16MnR钢 制 压 力 容 器 埋 弧 焊 工 艺 中国核工业集团公司405厂(汉中市 723312) 李继辉 埋弧焊是目前工业生产中常用的一种焊接方法。 它以焊缝成形美观、 质量好、 生产效率高、 节约焊接材 料、 改善劳动条件等优点而广泛应用于锅炉压力容器 生产制造行业中。本文以16MnR钢制压力容器筒体焊 接为例,总结了生产实践中所采取的焊接工艺,并介绍 了焊接过程中应注意的事项与环节,以确保焊接质量。 1 焊接方法 在实际生产中,焊接1036 mm厚度的重要结构 件,特别是要求很严格的二、 三类压力容器筒体时,常 在工件一面开60Y形坡口 ,( 一般坡口开在筒体内部 ) , 留68 mm钝边,施焊一至数层(根据板厚确定 ) , 正面 用碳弧气刨对焊缝进行清根,把未焊透及焊接缺陷(如 气孔、 夹杂等)刨掉,再用磨光机把刨槽内外的渗碳、 渗 铜,氧化层等磨掉,当有缺陷局部刨槽过深时,一般都 采取焊条电弧焊补焊(材质要相同 ) , 使其达到一样的 刨槽深度,然后用埋弧焊施焊12层,该焊接方法在压 力容器生产制造中有比较广泛的应用。虽然工序多一 些(开坡口、 碳弧气刨等 ) , 但焊接质量容易保证。特别 是焊缝外观成形美观,力学性能好,特别是低温冲击韧 性容易保证。 2 焊接材料 一般二、 三类压力容器常用16MnR或16MnDR钢制 造,其质量和规格应符合国标G B1501998和产品的技 术要求。根据等强原则和考虑要有较高的综合力学性 能,所采用的焊材匹配如下: 490 MPa ,弯曲角100 。X射线检验 I级为合格。 通过多次试验,优选出了如表1所示的最佳焊接工 艺参数,并经过实际生产中应用证明,所选用的焊材和 焊接工艺是合理的。 表1 焊接工艺参数 板厚/ mm 焊接顺序焊丝直径d/ mm焊接电流I/ A电弧电压U/ V焊接速度v/ (cm min) - 1 12 正(里)458060031323540 反(外)462065033343540 4 焊接生产中应注意的事项 4. 1 焊前应注意的事项 (1)焊前用磨光机把坡口两侧20 mm内的铁锈打磨 干净,露出金属光泽。清除坡口附近的铁锈及污物。最 后用丙酮刷洗坡口附近的油污,等丙酮完全挥发后才能 焊接。 (2)焊前焊剂要按规定的温度进行烘干并保温。下 班前回收好焊剂,放到焊剂保温箱里并保温,以免受潮。 (3)焊剂要保持洁净,焊前把施焊部位清扫干净,切 忌把铁锈等脏物混入焊剂中,影响焊缝质量。 (4)保证工件的装配质量,切忌强行组对,造成应力 过大。 (5)焊前要定位焊好引弧板、 焊接试板及收弧板,组 对时一定注意对平对齐,同时间隙不宜过大,特别是带 坡口时,引弧板(收弧板)和焊接试板一端也应割出一定 坡口角度,与工件对好,防止焊件烧穿。 (6)焊前应把地线接牢固,对好焊嘴和指针,并注意 34焊接 2004(6) 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 焊接工件倾斜角度不宜大于6 。 4. 2 焊接过程中应注意的事项 (1)选择工艺参数时应注意生产的实际情况,比如 组对间隙过大(大于2 mm)时,应减小焊接电流或加快 焊速,必要时在焊接背面用焊条电弧焊进行封底,避免 烧穿。 (2)焊接过程中,应始终对准焊缝中心,发现偏移及 时调节。 (3)焊接过程中发现电弧在焊剂里燃烧不稳定,即 出现 “翻浆” 现象时,就会出现烧穿或造成气孔、 夹渣等 缺陷,应及时停焊,查明原因,经修补后再继续施焊。 (4)为了使焊缝表面成形美观,要求盖面前道焊缝 宽度不超过20 mm ,深度不低于12 mm为宜。 (5)在保证焊缝质量的前提下,尽量减小焊接热输 入,应采取小电流多道焊,并且要控制好层间温度小于 150。第一层焊接时尽量要提高焊速,减小焊缝中母 材所占的比例,通过采取以上措施,对提高焊接接头的 力学性能,特别是低温冲击韧性大有好处。 5 效 果 在做好焊前准备工作的前提下,按照上述的焊接工 艺参数,并在焊接过程中处理好应注意的环节和事项, 圆满地完成核容器、 储油罐、 储液罐、 汽油蒸发器、 反应 器、 热交换器等各类压力容器500多台产品的焊接加工 任务,既获得了优质的焊接质量,又提高了焊接生产率。 创造了较高的经济效益。 (收稿日期 2004 04 20) 作者简介: 李继辉,1956年出生,焊工技师。 高 压 缸 进 汽 插 管 焊 接 修 复 肇 庆 学 院 电 子 工 程 系(526061) 谷春艳 胡宝坚 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(150046) 赵玉疆 许文 1 存在的问题 某汽轮机的高压外缸下半一高压进汽插管在进行 例行的大修时,发现其已经沿插管根部发生断裂,造成 了高压内、 外缸之间漏气。 这种情况我们是第一次遇到,而且,高压外缸的生 产工艺非常复杂,为了保证插管与汽缸对接焊缝能够 焊透,还特别设计了一种新型对接坡口,满足了焊缝焊 透以及X光探伤的要求。现在,面对高压进汽插管断 裂的现实,唯一可行的办法就是现场重新为用户焊上 一个新的高压进汽插管。 在厂内组焊时,对于高压外缸下半来说,是水平中 分面向下垫平,从上边装配焊接高压进汽插管。特殊 设计的焊接接头目的就是在氩弧焊封底的时侯,可以 保证焊缝根部成形良好,保证完全焊透。现在,现场装 配变换成从下向上装配,原来设计的坡口也失去了作 用,而且,汽缸下半已经就位,焊接坡口无法机械加工, 只能靠工人的经验和技巧进行手工修配,工作难度相 当大。 2 解决的方法 为此,我们经过认真分析,拟定了如下现场焊接修 复方案。 (1)沿原焊缝下边缘,将残留的高压进汽插管部分 用火焰切割的方法割下。 (2)用风动或者电动角 向砂轮打磨掉渗碳层和氧化 皮,依照原焊接坡口位置以 及图1的外形修配出现场装 焊用的焊接坡口。在保证氩 弧焊背面能够焊透、 射线探 伤能够一次合格的情况下,坡 口开得应该尽量小。 (3)将要换上的新插管从下边与高压外缸下半上初 步修配出的焊接坡口进行装配,同时在高压外缸内部测 量这个插管和其他两个插管的相对位置,在保证它们相 对位置符合原图样的情况下,进一步修配焊接坡口,如 图1 ,保证装配