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發(fā)布時(shí)間:2022-07-11 瀏覽次數(shù):37286次
耐熱鋼是指鋼再高溫條件下既具有熱穩(wěn)定性,又具有熱強(qiáng)性的 鋼材。熱穩(wěn)定性是指鋼材在高溫條件下能保持化學(xué)穩(wěn)定性(耐腐蝕、不氧化)。熱強(qiáng)性是指鋼材在高溫條件下具有足夠的強(qiáng)度。其中耐熱性能主要通過鉻、鉬、釩、鈦、鈮等合金元素來保證,因此在焊接材料的選擇上應(yīng)根據(jù)母材的合金元素含量來確定。耐熱鋼在石油石化工業(yè)裝置施工中應(yīng)用較為廣泛,我們能夠經(jīng)常接觸到的多為合金含量較低的珠光體耐熱鋼,如15CrMo,1Cr5Mo等。
1?鉻鉬耐熱鋼的焊接性
鉻和鉬是珠光體耐熱鋼的主要合金元素,顯著提高金屬的高溫強(qiáng)度和高溫抗氧化性,但它們使金屬的焊接性能變差,在焊縫和熱影響區(qū)具有淬應(yīng)傾向,焊后在空氣中冷卻易產(chǎn)生硬而脆的馬氏體組織,不僅影響焊接接頭的機(jī)械性能,而且產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,從而產(chǎn)生冷裂傾向。
因此耐熱鋼焊接時(shí)的主要問題是裂紋,而形成裂紋的三要素是:組織、應(yīng)力和焊縫中的含氫量,因此制定合理的焊接工藝尤為重要。
2?珠光體耐熱鋼焊接工藝
2.1?坡口
坡口的加工通常用火焰或者等離子切割工藝,必要時(shí)切割也要預(yù)熱,打磨干凈后做PT檢驗(yàn),去除坡口上的裂紋。通常選用V型坡口,坡口角度為60°,從防止裂紋的角度考慮,坡口角度大些有利,但是增加了焊接量,同時(shí)將坡口及內(nèi)處兩側(cè)打磨干凈,去除油污、鐵銹及水份等污物(去氫、防止氣孔)。
2.2?組對(duì)
要求不能強(qiáng)制組對(duì),防止產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,由于鉻鉬耐熱鋼裂紋傾向較大,故在焊接時(shí)焊縫的拘束度不能過大,以免造成過大的剛度,特別在厚板焊接時(shí),妨礙焊縫自由收縮的拉筋、夾具和卡具等應(yīng)盡量避免使用。
2.3?焊接方法的選用
目前,我們石油石化安裝單位管線焊接常用的焊接方法是鎢極氬弧焊打底,焊條電弧焊填充蓋面,其它焊接方法還有熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG焊)、CO2氣體保護(hù)焊、電渣焊和埋弧自動(dòng)焊等。
2.4?焊接材料的選擇
選配焊接材料的原則,焊縫金屬的合金成分與強(qiáng)度性能基本上要與母材相應(yīng)指標(biāo)一致或者應(yīng)達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)條件提出的最低性能指標(biāo)。而且為了降低氫含量應(yīng)先用低氫型堿性焊條,焊條或者焊劑應(yīng)按規(guī)定工藝烘干,隨用隨取,要裝在焊條保溫桶中隨用隨取,焊條再保溫桶內(nèi)不得超過4個(gè)小時(shí),否則應(yīng)重新烘干,烘干次數(shù)不得超過三次,這在具體施工過程中都有詳細(xì)的規(guī)定。鉻鉬耐熱鋼手弧焊時(shí),也可選用奧氏體不銹鋼焊條,如A307焊條,但焊前仍需要預(yù)熱,這種方法適用于焊件焊后不能熱處理的情況。
2.5?預(yù)熱
預(yù)熱是焊接珠光體耐熱鋼焊接冷裂紋和消除應(yīng)力的重要工藝措施,為了確保焊接質(zhì)量,不論是點(diǎn)固焊或焊接過程中,都應(yīng)預(yù)熱并保持一定的溫度范圍。
2.6?焊后緩冷
焊后緩冷是焊接鉻鉬耐熱鋼必須嚴(yán)格遵循的原則,即使炎熱的夏季也必須做到這一點(diǎn),一般焊后立即用石棉布覆蓋焊縫及近縫區(qū),小的焊件可置于石棉布中緩冷。
2.7?焊后熱處理
焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理,其目的是為了防止延遲裂紋的產(chǎn)生,消除應(yīng)力和改善組織。
3?焊接注意事項(xiàng)
(1)焊接這類鋼時(shí)必須要預(yù)熱,焊后緩冷等措施,但預(yù)熱溫度并非越高越好,必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝要求。
(2)厚板宜采用多層焊,層間溫度不低于預(yù)熱溫度,焊接時(shí)應(yīng)一次焊完,最好不要中斷。如需層間暫停,應(yīng)采取熱保溫緩冷措施,再焊之前還需采取相同的預(yù)熱措施。
(3)焊接過程中應(yīng)注意填充弧坑,并打磨接頭、去除弧坑裂紋(熱裂紋)。而且電流越大、弧坑越深,因此應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝指導(dǎo)書規(guī)定選擇焊接參數(shù)、合適的焊接線能量。
(4)施工組織也是影響焊接質(zhì)量重要一環(huán),各工種的配合尤為重要,避免因下道工序銜接不上致使整條焊縫的質(zhì)量前功盡棄。
(5)還應(yīng)注意天氣環(huán)境的影響。當(dāng)環(huán)境溫度低時(shí),可適當(dāng)提高預(yù)熱溫度,防止溫度下降太快,同時(shí)做好防風(fēng)、防雨等應(yīng)急措施。
4?小結(jié)
預(yù)熱、保溫、焊后熱處理等工藝是焊接鉻鉬耐熱鋼的必要工藝措施,三者同等重要,不可忽視。任何一個(gè)環(huán)節(jié)疏漏,其后果是嚴(yán)重的。焊工要嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝,加強(qiáng)焊工責(zé)任心引導(dǎo)。不可抱有僥幸心理,引導(dǎo)焊工執(zhí)行工藝的嚴(yán)肅性、必要性,只要我們?cè)谑┕み^程中嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝,各工種之間配合好,合理安排工序,就能保證焊接質(zhì)量和技術(shù)要求。