某石化公司煉油廠不銹鋼換熱管廠家改擴建工程中使用的0Cr18Ni10Ti厚壁鋼管規格為273mm18mm,管道的焊接質量將直接影響工程的整體質量和生產的安全運行,打底焊接技術是保證焊接質量的關鍵。在以前的傳統工藝中,鎢極氬弧焊被用作重要焊接件的背襯,并且在背面填充氬氣以保護它們。未使用焊絲或實心焊絲。這里介紹的工藝是以藥芯焊絲氬弧焊為背襯,對水平固定管進行手工全位置焊接,背面不加氬氣保護,從而減少輔助工作時間,達到優良的焊接質量。
1焊接工藝
1.1焊接方法
0Cr18Ni10Ti是奧氏體不銹鋼。不銹鋼換熱器管根據奧氏體不銹鋼的焊接特點,考慮到管道壁厚和散熱較快,選擇了CTAW打底和SMAW填充蓋面的組合焊接方法。焊工是松下的YD-400SS
1.2焊接材料
0Cr18Ni10Ti是一種特殊用途的鋼。為了確保其正常使用,焊接接頭應具有與母材相同的性能。選用TGF347藥芯焊絲作為直徑2.6 mm的手工填絲氬弧焊絲。焊絲具有背面自我保護功能。焊接時,焊縫背面無需充氬保護,保證焊縫質量。焊絲的化學成分如表1所示。SMAKr選擇A132電極作為填充材料。
1.3坡口形式和定位焊接
凹槽采用鈍邊V型凹槽。由于奧氏體不銹鋼的線膨脹系數大,焊接后焊縫收縮嚴重。如果坡口角度和裝配間隙太小,打底焊的最終焊接部分將沒有間隙,導致無法完成焊接。選擇的槽角為60 t 2.5。組間隙為3 -4 mm。槽尺寸如圖1所示。由于管徑較大,點焊采用四點點焊,每點點焊長度為10-1-2 mm,點焊厚度為1-2 mm
1.4焊接前的準備
焊接前,清理泵和溝槽兩側20毫米范圍內的污垢,并清理管道內外。如果清洗不干凈,這些有機物會在電弧高溫的作用下分解成燃燒氣體,導致焊縫金屬產生氣孔和碳富集,從而降低焊接接頭的耐腐蝕性。應在坡口兩側100 mm范圍內涂抹油漆,以防止焊接飛濺。
為保證焊縫質量,防止外部雜質污染焊縫,用于清潔和拋光的砂輪和鋼絲刷不得用于清潔和拋光其他材料,鋼絲刷的鋼絲應采用奧氏體不銹鋼。與鋼管直接接觸的部分,如接地線、渣錘等,其材質應與鋼管相同。
1.5焊接工藝和參數
鎢極氬弧焊采用直流正連接。鎢電極為鈰鎢電極,規格為2.5毫米,噴嘴直徑為12毫米。焊絲為真空包裝,不需要干燥處理。焊縫前部需要氬氣保護,以保持正常電弧燃燒并保護熔池。氣體流量為10-16升/分鐘。背面不需要充氬保護。手工電弧焊采用直流反接。電極在使用前必須干燥。干燥要求為150和1小時
為了確保與根部的良好熔合,當使用打底焊時,焊縫不應太厚。電弧應呈緩坡形閉合,熄滅電弧時應填滿弧坑,防止弧坑裂紋的發生。如果出現電弧縮孔或弧坑裂紋,應使用圓角拋光桿打磨掉焊補。引弧和滅弧必須在坡口或焊縫處進行,引弧和滅弧不得在非焊接部位進行,以免損壞管道,造成局部腐蝕。
0Cr18Ni10Ti為奧氏體不銹鋼,為防止碳化物沉淀敏化和晶間腐蝕,層間溫度應控制在60以下。
2焊接試驗和
0Cr18Ni10Ti厚壁鋼管采用TGF347焊絲氬弧焊打底,SMAW填充蓋焊的焊接接頭質量良好,完全滿足使用要求。按照上述工藝焊接的管道已通過所有檢驗,并已一次成功投產。