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壓力容器異種鋼焊接常見缺陷的預防措施

化工壓力容器是化工行業的重要儲存裝置,焊接質量及防腐蝕措施的實施對化工壓力裝置的質量控制具有重要的影響。壓力容器異種鋼焊接是保證壓力容器緻密性和強度的關鍵。壓力容器異種鋼焊接時缺陷產生原因的分析和防止措施是保證焊接質量的重要保障。為此,確保壓力容器在製作過程中的異種鋼焊接質量,是確保壓力容器安全運營的重要手段。

合理選材

壓力容器異種鋼焊材的選擇是進行焊接的關鍵所在,焊接接頭的質量及使用效能都是和焊材有著重要的關係。本著合理、科學、有效的選材原則,在選用上應遵守以下幾部分:

(1)碳鋼與低合金鋼焊接時,一般要求焊縫金屬或接頭強度不低於兩種被焊金屬的最低強度,選用焊條的熔敷金屬強度不低於較低側母材強度,同時焊縫金屬的塑性和衝擊韌性應低於強度較高而塑性較差側母材的效能。因此,可按兩者之中強度較低的焊材選用。同時為了防止焊接裂紋,應按強度高、焊接性較差的鋼種確定焊接工藝,包括焊接規範、預熱溫度及焊後熱處理等。

(2)低合金鋼與奧氏體不鏽鋼焊接,應按照熔敷金屬化學成分限定值來選用焊條,一般選用鉻鎳含量高、塑性、抗裂性好的奧氏體鋼焊條,按焊接性較差的不鏽鋼確定焊接工藝及規範。

(3)不鏽複合板焊接應按基層、過渡層、復層要求選用不同種焊條。對基層(碳鋼或低合金鋼)焊接,選用相應的結構鋼焊條;復層應選用相應的奧氏體鋼焊條;過渡層必須考慮基層材料稀釋作用,選用鉻鎳含量高、塑性和抗裂性好的奧氏體鋼焊條。

設計合理的坡口形式

異種鋼焊接在坡口形式上應採用降低焊縫金屬的稀釋率,儘可能選擇對接焊縫,不留尖角、縫隙。加大坡口角度可以增加焊絲熔入焊縫,降低熔合比。坡口形式通常選用GB/T 985中的形式,複合板材料選擇NB/T 47015—2011《壓力容器焊接規程》中的形式,這些都可以採用V形、V和U聯合形坡口、X形。另外,在複合鋼板焊接時,可以在接頭側透過機加方式,削薄基層金屬,這樣可以保證焊接復層及過渡層時,使過渡層焊縫金屬過渡到基層中去,保證復層焊接質量,確保使用效能。

選擇合理的焊接工藝引數

異種鋼焊接工藝引數的設定與熔合比有著重要關係。異種鋼焊接所規定的熔合比較小,應採用小線能量進行焊接,一般採用較小的電流、高焊速、多層多道焊。預熱溫度選擇上應採用就高原則,對於焊接效能較差的鋼材,應該透過預熱的方式來預防冷裂紋的出現。兩種鋼一種需要預熱,一種不需要預熱,在焊接時,就應該採用預熱措施。比如珠光體耐熱鋼需要預熱和低碳鋼不需要預熱,就應該按珠光體耐熱鋼的預熱溫度進行預熱。如果一種鋼預熱溫度較高,另一種相對較低,進行焊接時就應按照較高的溫度進行預熱。

正確執行焊接工藝規程

壓力容器異種鋼焊接工藝規程是進行焊件加工和實踐要求的參考檔案,可確保由熟練焊工進行質量再現,也是焊接工藝人員對產品進行質量檢查的參考標準。對於一些產品的具體焊縫,必須應用理論實踐專業知識設計出合理、科學的工藝規程,將工藝規程下發到焊工手中,而焊工必須嚴格的按照工藝規程中規定的引數進行焊接,決不能按照工作習慣進行操作,確保焊接質量。

壓力容器異種鋼焊接常見缺陷的預防措施