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厚壁不锈钢管焊接技巧

发布时间:2022-04-15 点击次数:692

随着石油、化工装置大型化的发展,高温、高压、临氢装置中厚壁不锈钢管应用将更为广泛,焊接质量直接影响其使用安全性,因此厚壁不锈钢管的焊接技术显得更为重要。本文就厚壁不锈钢管焊接技巧展开讨论。

厚壁不锈钢管焊接技巧.png

不锈钢管焊接性较好,具有不锈钢物理性能特点。焊接过程中,由于导热系数小、厚壁较厚散热较难等因素影响,焊接接头在敏化温度区间(450~850℃)停留时间较长,易形成粗大的铸态组织,且在晶界上易析出大量碳化铬(Cr23C6),降低不锈钢的耐蚀性,造成晶间腐蚀;同时焊缝受残余拉应力影响,热输入量较大时热裂纹的倾向较为明显。因此,焊接材料和工艺选择不当时,易出现热裂纹、晶间腐蚀和应力腐蚀等缺陷。

 

厚壁不锈钢管焊接常采用氩电联焊方法。钨极氩弧焊线能量小,能够避免焊接过程中热输入量高导致焊接接头性能下降,产生热裂纹,但生产效率低,适合于打底焊;焊条电弧焊效率相对较高,热影响区小,有利于保证焊接接头质量。焊接材料选择应与母材化学成分、性能相近的材料,才能保证焊后的焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能符合要求。

 

不锈钢厚壁管焊接关键在于采用小线能量和较快的冷却速度,减少焊接热影响区和敏化温度范围停留时间,防止焊接接头出现碳化物析出敏化、热裂纹和脆化等焊接缺陷。钨极氩弧焊焊接电流控制在110~140A,正面、背面采用相同的流量(15~20L/min)进行保护,焊丝前端应置于保护气体中,焊前严格清理杂质,对于不锈钢厚壁管应在焊缝背面吹氩气加以保护,并促进背面成形。

厚壁不锈钢管焊接技巧.png 

焊条电弧焊焊接电流控制在110~130A,焊接过程中焊条不作横向摆动,焊道的宽度不超过直径的2.5倍,短弧焊、收弧慢。焊接采用多层多道焊,每层厚度不大于3mm,严格控制道间温度,每一焊道完成后不仅要彻底清除焊道表面的焊渣和周围的飞溅物、防飞溅涂料,以及消除气孔、夹渣等表面缺陷,而且后焊道应在前焊道冷却至60℃以下再施焊,尽量避免碳化物的析出和形成粗大的奥氏体组织。在焊接过程中及时调整焊接顺序,使焊接变形控制在允许的范围之内。管道焊接不能在坡口以外的地方引弧和收弧,确保引弧与收弧处的质量,弧坑应填满,并用砂轮将收弧处修平整。

 

厚壁不锈钢管焊缝经稳定化处理后,焊缝可能出现再热裂纹。稳定化处理前经无损探伤检测合格后,将钢管加热区表面清理干净后,采用电加热法处理,同时采用热电偶测温监控,保证不锈钢管温度控制在900±10℃之间。测温点不应少于两个,确保加热过程中加热温度分布均匀和准确地控制热处理温度。

厚壁不锈钢管焊接技巧.jpg 

以上就是厚壁不锈钢管焊接技巧,通过控制焊接道间温度,避免敏化温度停留时间过长是提高厚壁不锈钢管焊接质量的有效措施,但由于每道均需要急速冷却,焊接过程时间较长,生产效率低,增加生产成本。因此,采用线能量小的焊接方法,降低焊接热输入量,控制脆性相和碳化物析出。


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