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厚壁不銹鋼管
您的位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 厚壁不銹鋼管 > 正文不銹鋼埋弧焊焊接工藝試驗(yàn)及應(yīng)用
以?shī)W氏體不銹鋼容器常用材料為例,詳細(xì)介紹了選用熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑分別進(jìn)行埋弧焊工藝試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,焊接接頭的力學(xué)性能、工藝性能及耐晶間腐蝕性能符合標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程的要求。據(jù)此總結(jié)的焊接工藝,已成功地應(yīng)用于焊接生產(chǎn),對(duì)其他奧氏體不銹鋼的埋弧焊具有較好的借鑒作用。
在鍋爐、壓力容器制造企業(yè),常常會(huì)遇到奧氏體不銹鋼容器的焊接。對(duì)于此類(lèi)產(chǎn)品的焊接一般采用焊條電弧焊或鎢極氬弧焊,雖然也能保證焊接質(zhì)量,但是由于采用手工操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低,并且焊接質(zhì)量常受操作者技能水平的影響,易造成產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。
埋弧焊是一種高效的機(jī)械化自動(dòng)焊方法,其生產(chǎn)率高、焊接操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度低、焊接質(zhì)量好、節(jié)省待焊母材和焊接材料及能源,但其焊接熱輸入較焊條電弧焊和鎢極氬弧焊的大,加之奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱性差,易造成熱影響區(qū)過(guò)熱,使晶粒粗大,敏化區(qū)間增大,可能對(duì)焊縫的組織和力學(xué)性能產(chǎn)生一些影響,如降低耐腐蝕性等。為此,筆者以典型的奧氏體不銹鋼06Cr19Ni10為例,選用熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑分別進(jìn)行埋弧焊工藝試驗(yàn)及評(píng)定,以便獲得合理的焊接工藝,以滿(mǎn)足焊接生產(chǎn)的需要。
1焊接工藝試驗(yàn)
參照JB 4708—2007《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》,分別用熔煉焊劑HJ260和燒結(jié)焊劑SJ601進(jìn)行埋弧焊試驗(yàn)、力學(xué)性能試驗(yàn)、工藝性能試驗(yàn)和晶間腐蝕試驗(yàn),以便從焊接接頭的力學(xué)性能、焊接工藝性能及耐腐蝕性能等方面進(jìn)行對(duì)比分析。
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1試件材料
母材選用符合GB 4237—2007《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》的06Cr19Ni10不銹鋼,規(guī)格為600 mm×150mm×8 mm,不開(kāi)坡口,8塊。
1.1.2焊接材料
焊絲選用符合YB/T 5092—2005《焊接用不銹鋼絲》的H08Cr21Ni10,直徑4 mm;焊劑HJ260、焊劑SJ601,350℃烘干2 h。
1.2試驗(yàn)方法
H08Cr21Ni10焊絲配用焊劑HJ260,焊接試件2件;H08Cr21Ni10焊絲配用焊劑SJ601,焊接試件2件;均采用雙面單道焊。
1.3試驗(yàn)工藝參數(shù)
采用MZ-1000變速送絲式埋弧焊機(jī),采用較小的焊接熱輸入,快速焊,道間溫度控制在60℃以下(用手摸時(shí)不燙手)。具體的焊接工藝參數(shù)為:焊接電流460~500 A,電弧電壓32~34 V,焊接速度34~36 m/h。
1.4試驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)內(nèi)容
1.4.1力學(xué)性能試驗(yàn)
力學(xué)性能試驗(yàn)包括拉伸試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)。試件經(jīng)外觀(guān)檢查和RT檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行拉伸試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)。
1.4.2工藝性能試驗(yàn)
工藝性能試驗(yàn),即對(duì)焊縫表面成形、脫渣性能、焊接煙塵及電弧燃燒穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)。
1.4.3晶間腐蝕試驗(yàn)
按GB 4334.5—2000《不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法》檢驗(yàn)焊接接頭的耐腐蝕性能。
2焊接試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果
2.2工藝性能試驗(yàn)結(jié)果
通過(guò)對(duì)焊接過(guò)程和焊后的觀(guān)察,采用焊劑HJ260和SJ601焊接時(shí),電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫表面成形較美觀(guān),脫渣性較好,可自動(dòng)脫渣;焊接煙塵少,無(wú)嗆人氣味,焊接工藝性能良好。
2.3晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果
按GB 4334.5—2000《不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法》檢驗(yàn)焊接接頭抗晶間腐蝕能力,在10倍放大鏡下觀(guān)察彎曲后的試樣,試樣外表面無(wú)因晶間腐蝕而產(chǎn)生的裂紋,檢驗(yàn)結(jié)果合格。
2.4試驗(yàn)結(jié)果分析
(1)通過(guò)對(duì)采用焊劑HJ260和焊劑SJ601進(jìn)行不銹鋼埋弧焊試樣的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果分析可知,4個(gè)試樣焊接接頭的抗拉強(qiáng)度均不低于母材規(guī)定值下限,面彎、背彎180°后均無(wú)超標(biāo)缺陷,能滿(mǎn)足產(chǎn)品焊接接頭力學(xué)性能要求。但焊劑SJ601試樣的抗拉強(qiáng)度值稍高于焊劑HJ260試樣值,這是由于SJ601是堿性燒結(jié)焊劑,氧化性較弱,焊接時(shí)合金元素?zé)龘p少,過(guò)渡系數(shù)大,能提高焊縫金屬的力學(xué)性能。而HJ260屬于中性熔煉焊劑,脫氧不完全,不能通過(guò)其大量滲合金,合金元素過(guò)渡系小所致。
(2)對(duì)工藝性能試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后可知,采用上述2種焊劑焊接時(shí),焊接工藝性能較好,電弧燃燒穩(wěn)定,焊縫表面成形較美觀(guān),脫渣性較好。這說(shuō)明焊接工藝參數(shù)選擇合理,按該工藝施焊,焊接工藝性能滿(mǎn)足產(chǎn)品相關(guān)要求。但由于SJ601焊劑的堆積密度小,相同焊縫焊接時(shí)焊劑消耗量小于HJ260,有利于經(jīng)濟(jì)效益提高。
(3)對(duì)晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果分析可知,焊劑HJ260和SJ601的焊接試樣晶間腐蝕試驗(yàn)結(jié)果合格,說(shuō)明試驗(yàn)的焊接工藝可保證焊縫的耐晶間腐蝕能力。
3應(yīng)用
根據(jù)焊接試驗(yàn)結(jié)果得出的焊接工藝評(píng)定報(bào)告,編制了焊接工藝,并在部分不銹鋼壓力容器制造中采用了焊劑HJ260和SJ601配焊絲H0Cr21Ni10進(jìn)行了筒體縱、環(huán)縫的試焊,焊縫外觀(guān)檢查合格,RT檢驗(yàn)一次探傷合格率達(dá)98%,返修后達(dá)100%,產(chǎn)品試板力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果合格,說(shuō)明焊接質(zhì)量良好,能滿(mǎn)足《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》和GB/T 150—1989《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》要求。
4結(jié)論
(1)對(duì)奧氏體不銹鋼06Cr19Ni10采用埋弧焊工藝焊接,焊接接頭的力學(xué)性能、工藝性能及耐腐蝕性能能滿(mǎn)足焊接生產(chǎn)的需要,可代替焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。
(2)焊劑HJ260及焊劑SJ601配用相應(yīng)的焊絲進(jìn)行焊接,均能滿(mǎn)足產(chǎn)品焊接質(zhì)量要求,但采用SJ601焊劑焊接的接頭力學(xué)性能要優(yōu)于采用HJ260的,且SJ601焊劑的堆積密度小,相同焊縫焊接時(shí)焊劑消耗量小,有利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。
(3)根據(jù)奧氏體不銹鋼的物理性能和埋弧焊工藝特點(diǎn),對(duì)奧氏體不銹鋼進(jìn)行埋弧焊時(shí),應(yīng)采用較小的熱輸入、快速焊、控制好道間溫度,以防止接頭過(guò)熱,提高接頭耐腐蝕性能。
文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無(wú)縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司
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