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浙江AM8亚美钢管有限公司
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904L的焊接

浏览次数:889日期:2019-11-12
1前言 904L是為解決硫酸的腐蝕而開發利用的超級奧氏體不鏽鋼,其耐常壓下任何濃度、任何溫度醋酸的腐蝕,具有良好的耐晶間腐蝕和應力腐蝕能力,其鋼管材質|化學成分|性能介於普通奧氏體不鏽鋼與鎳基合金之間,Mo 、Cu等合金元素含量較高。為把握904L的焊接性能,我們對這類材料進行了多次焊接工藝試驗,終究確定了公道的焊接工藝參數,並在裝配檢驗中得到了成功利用 。 2904L的焊接特點 2.1具有良好的耐晶間腐蝕能力 根據“晶間貧鉻”理論,當奧氏體不鏽鋼的碳含量高於0.08%時,在加熱過程中,過飽和的碳能以Cr23C的形式沿晶界析出 ,很輕易造成晶間貧鉻 ,從而降低奧氏體不鏽鋼的耐晶問腐蝕能力;但當奧氏體不鏽鋼的碳含量低於0.02%一0.03%時,則碳全部溶解在奧氏體中 ,即使在450—850℃之間加熱 , 晶界也不會形成“貧鉻區”而引發晶間腐蝕。由於超級奧氏體不鏽鋼904L的碳含量小於0.03%,在焊接時采用較小的焊接熱輸進,加快冷卻速度,與腐蝕介質接觸的焊縫最後焊接,基本可以消除晶間腐蝕現象。 2.2具有較高的熱裂紋敏感性 與其他不鏽鋼相比,奧氏體不鏽鋼焊接時有較大的熱裂紋敏感性,首要與以下幾個特點有關: 第一,奧氏體不鏽鋼的導熱係數小,線膨脹係數大,在焊接局部加熱和冷卻條件下,焊接接頭部位的高溫停留時間較長,焊縫金屬及近縫區在高溫時承受較高的拉伸應力與拉伸應變,在冷卻過程中可形成較大的拉應力,焊縫金屬凝固期問存在較大拉應力是產生凝固裂紋的必要條件;第二,奧氏體不鏽鋼易形成方向性強的柱狀晶的焊縫組織,一些有害雜元素易在晶間形成低熔點的液態膜 ,從而產生焊縫凝固裂紋。為了防止奧氏體不鏽鋼焊縫中產生熱裂紋 ,可采取以下措施 :①嚴格控製材料中硫、磷等有害雜質的含量;②采用能夠形成焊縫雙相組織的焊絲,從而打亂奧氏體柱狀晶的方向性,減少了晶間低熔點共晶的偏析量;③采用低線能量 、窄焊道技術 ,進步熔池的冷卻速度。 2.3具有一定的應力腐蝕開裂傾向 奧氏體不鏽鋼由於導熱性差和線膨脹係數大,焊接時會產生較大的焊接拉伸應力,而拉伸應力的存在是應力腐蝕開裂不可缺少的首要條件,在腐蝕介質的感化下,904L的焊接接頭有一定的應力腐蝕開裂傾向。有關試驗表明,焊接接頭過熱區對應力腐蝕開裂最為敏感。 3904L的焊接工藝 2904L的焊接 3.1焊接方法 904L焊接通常采用鎢極氬弧焊,電弧能量大,熱量集中;而且有氬氣流的冷卻感化,熱影響區小,有益於進步焊接接頭的抗晶間腐蝕能力,同時焊接質量穩定,焊縫成型好,且無飛濺和熔渣。 3.2焊接清理與焊接保護 焊接時應重視以下幾點:①母材表麵和焊絲表麵必須清潔,防止汙染物熔人焊縫;②高溫熔池和高溫焊道必須得到氬氣的有效保護,防止焊縫金屬的氧化。施焊前,我們對試件的坡口兩側2O~30mm範圍內均用砂輪機進行清理,並用丙酮對坡口及焊絲進行擦洗,以往除其表麵的雜質及氧化膜等。為保證焊縫背麵得到充分的保護,我們用62鋁板建造了專用背麵保護裝配。 3.3焊接工藝試驗 焊機型號為川焊ZX7—500STG,焊絲選用同材質904L焊絲 ,規格為2.0 。鎢極采用WC一20型釷鎢,規格為2.0,噴嘴采用12陶瓷噴嘴。試件規格為‘重,168×7、長125mm一對,焊接位置采用水平轉動。試件坡口采用機械加工方法。管子組對時應使其內壁平齊,對口錯邊量不應超過管子壁厚的10%,且不應大於1mm。氣體保護裝配應放置在焊縫背麵加以固定,背麵保護氣體應提前通人,並保持相應的流量。焊接工藝參數 :焊接方法,GTAW;電源極性,DC+;鎢極直徑,2;焊接電流 ,8O一100A;焊接電壓 ,10~12V;氣體流量,正麵:6—10L/min,背麵:6—8L/min;焊接速度,2O一40cm/min。 3.4重視事項 焊接時應采用小電流、低電壓、窄焊道,快速焊;打底焊時為保證與根部熔合良好,焊縫不能太厚,收弧時要成緩坡形;熄弧時應填滿弧坑,如出現收縮孔或弧坑裂紋,必須用磨光機磨掉重焊;因904L熱裂紋敏感性較強,多層焊接時必須控製其層問溫度不得大於6O℃。為加快焊縫的冷卻速度,焊後可采用水進行強製冷卻。 3.5焊縫檢驗 焊接完畢後 ,我們根據JB4708(鋼製壓力容器焊接工藝評定》的規定對試件進行了檢驗。焊縫表麵無氣孔、焊瘤 、凹陷、咬邊等缺陷 ,焊波均勻 ,焊縫金屬與母材過渡油滑,對焊接試驗試件進行100%RT檢驗,結果符合JB4730(壓力容器無損檢測》標準的Ⅱ級要求,未發現未熔合、裂紋等缺陷。對試件進行拉伸試驗及麵彎 、背彎試驗結果均符合性能要求。 4利用效果 2005年1O月,在某廠化工車間溶劑脫水塔BT403檢驗過程中,車間職員發現該設備材質為904L的人口分配管焊縫發生嚴重腐蝕,需進行修複。我們根據上述工藝參數對接管進行了焊接修複,使用效果良好,該設備運行至今未發生腐蝕現象。