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壓力容器分氣包的焊接工藝

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  煉鋼廠0.106m3分氣包的焊接工藝

  【摘要】:煉鋼廠0.106m3分氣包,罐體為1Cr18Ni9Ti的不銹鋼材料,壓力為2.5Mpa,溫度為60℃,采用鎢極氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面的焊接工藝。

  【前言】:氬弧焊打底結(jié)合手工焊封面,是一種質(zhì)量可靠,經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝。在壓力容器和鍋爐制作業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用。我公司首次采用此工藝,消化吸收別人的長處,通過實(shí)踐,獲得了較理想的效果。

  一、 分氣包概述及主要接頭編號(hào)示意圖見圖一

  圖一 分氣包概述及主要接頭編號(hào)

  二、 焊接材料的選擇

  1、所選材料(焊縫、焊絲、鎢極、氬氣等)的質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。并具有相應(yīng)的合格證。

  2、焊條、焊絲的選擇由于此分氣包是在非高溫和腐蝕的環(huán)境下工作,這里按焊絲成分盡量接近母材成分的原則選擇焊絲材料,根據(jù)1Cr18Ni9Ti的不銹鋼材料的成分,我們選擇了E347-16焊條和H0Cr20Ni10Ti焊絲(見表一)

母材或焊材  規(guī)格  化學(xué)成分  備注  C  Mn  Si  Cr  Ni  Ti  1Cr18Ni9Ti  δ=8mm  ≤0.12  ≤0.2  ≤1.0  17.0-19.0  8.0-11.0  5(C-0.02)-0.7  -  E347-16  Φ3.2
Φ4.0  ≤0.08  0.5-2.5  ≤0.90  18.0-21.0  9.0-11.0  -  手工焊  H0Cr20Ni10Ti  Φ2.5  0.05  1.79  0.33  19.53  10.14  0.06  氬弧焊 

    表一 材料成分表

  3、鎢極氬弧焊所有的電極采用含氧鈰2.0%的鈰鎢極或含1-2%氧化釷的土鎢極均可,根據(jù)我公司的材料供應(yīng)情況,我們采用了鈰鎢極。氬氣純度不低于99.99%.

  三、焊接準(zhǔn)備

  1、根據(jù)焊接接頭的不同選擇坡口形式

  (1)、對(duì)接接頭:A1,B1-B2,考慮焊接方便,采用打底焊手工單面焊雙面成形工藝,同時(shí)考慮填充金數(shù)量少,便于焊接操作,U型坡口的加工比V型坡口的加工難,采用角度為60度的V型坡口,坡口加工采用刨邊機(jī)進(jìn)行機(jī)加工,要求符合如圖二所示:

  圖二 V型坡口

 ?。?)、角接頭加對(duì)接接頭:D1-D8,考慮焊接方便,填充金屬量少,便于操作,采用打底焊單面焊雙面成形工藝,采用坡口形式如圖三,坡口用刨邊機(jī)進(jìn)行機(jī)加工。

  圖三 角接頭加對(duì)接接頭坡口

  2、焊條烘干為了排除藥皮中的水分,防止焊縫中產(chǎn)生氣孔,保證焊縫質(zhì)量,一般采用先低溫40℃,保溫3個(gè)小時(shí)烘干,再高溫烘焙,由于焊條選用E347-16,則選擇烘焙溫度為250℃,時(shí)間1小時(shí),焊條烘干后應(yīng)放在100-150℃的保溫桶內(nèi),隨用隨取,焊條取出后在常溫下超過4小時(shí)應(yīng)重新烘干。

  3、焊接環(huán)境當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列一種情況時(shí),應(yīng)采取有效防護(hù)措施,否則不能焊接:

 ?。?)、手工焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s(風(fēng)速過大易引起熔滴飛濺,熔滴過渡受到影響),應(yīng)采取防風(fēng)措施;

 ?。?)、氬弧焊時(shí)風(fēng)速大于1m/s(氬氣的保護(hù)性較差,容易產(chǎn)生氣孔等缺陷),操作者應(yīng)注意換氣以免造成傷害;

  (3)、相對(duì)濕度大于90%(濕度大,H20的含量過高,在焊接的高溫情況下會(huì)發(fā)生H20=2[H]+[O]反應(yīng),產(chǎn)生H2氣孔和CO氣孔);

  4、焊接方法和焊接設(shè)備的選擇分氣包的壁厚為8mm,為了保證焊透,需要采用熱量較為集中的方法焊接。結(jié)合我公司的實(shí)際情況,采用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面的方法。手弧焊設(shè)備選用WS7-400手工焊焊機(jī),直流反接。

  四、焊接操作

  1、罐體的組對(duì)罐體焊接前,應(yīng)將坡口及內(nèi)壁兩側(cè)各20mm以內(nèi)的油漆、鐵銹等雜物清除干凈。由于焊接表面上的氧化皮和鐵銹對(duì)金屬有氧化作用使焊縫中增氧,導(dǎo)致CO氣孔的產(chǎn)生,并且降低焊縫的力學(xué)性能。

  對(duì)接接頭的錯(cuò)邊量要求最大不能超過2mm.

  2、定位焊點(diǎn)固焊時(shí),應(yīng)使用與產(chǎn)品焊接時(shí)相同牌號(hào)的焊接材料,并遵守相同的工藝條件。點(diǎn)焊焊縫有裂紋或者其他缺陷時(shí),必須重新打磨焊接。

  3、打底焊打底焊采用手工鎢極氬弧焊,使用雙面成形技術(shù)進(jìn)行焊接,操作時(shí)采用兩點(diǎn)送絲的方法,以達(dá)到單面焊雙面成型的效果。鎢極伸出長度相對(duì)噴嘴應(yīng)盡可能短,電弧長度為1-3mm.其參數(shù)如下表二:

焊接方法  焊絲牌號(hào)  直徑
(mm)  電流極性  電流  電壓  焊接層數(shù)  鎢極氬弧焊  H0Cr20Ni10Ti  2.5  直流正接  70-90A  23-24V  第一層 

    表二 氬弧焊焊接參數(shù)

  4、過渡層焊接手工氬弧焊打底完之后,由于焊縫表面處坡口夾角較小,為了便于清根和運(yùn)條操作,過渡層焊接采用手工電弧焊,焊條選用Φ3.2,焊接層數(shù)為1層,同時(shí)采用小直徑焊條小電流焊對(duì)焊縫組織結(jié)構(gòu)形式有所改善。其參數(shù)如下表三:

焊接方法  焊條牌號(hào)  直徑
(mm)  電流極性  電流  電壓  焊接層數(shù)  手工電弧焊  E347-16  3.2  直流反接  90-110A  24-25V  第二層 

  表三 過渡層手工電弧焊焊接參數(shù)

 ?。?)、蓋面焊接通過打底焊和過渡層焊接后,上面的坡口較寬,為了提高焊接效率,采用直徑Φ4.0的焊條進(jìn)行焊接,其參數(shù)如下表四:

焊接方法  焊條牌號(hào)  直徑
(mm)  電流極性  電流  電壓  焊接層數(shù)  手工電弧焊  E347-16  4.0  直流反接  120-160A  25-27V  第三層 

  表四 蓋面層手工電弧焊焊接參數(shù)

  五、焊接檢驗(yàn)焊接完成后,按照產(chǎn)權(quán)單位的要求進(jìn)行超聲波探傷,按規(guī)范GB4730-2005《壓力容器無損探測》Ⅱ級(jí)要求98%以上均能達(dá)到要求。外觀質(zhì)量檢查按照GBJ236-95標(biāo)轉(zhuǎn)要求。

  【結(jié)論】:采用氬弧焊打底,手工焊蓋面的工藝很好的解決了1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料的焊接,焊接接頭經(jīng)無損檢測和外觀檢查合格率達(dá)98%以上,證明焊接相當(dāng)成功。該工藝既能保證焊接質(zhì)量,又經(jīng)濟(jì)可靠,操作靈活,可廣泛的推廣應(yīng)用。

發(fā)布:2007-05-11 12:03    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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