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                    不銹鋼厚壁管道的焊接實踐

                    文章作者:不銹鋼管編輯 人氣: 發表時間:2020-05-24 14:29:06

                    詳細介紹了X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼厚壁管的焊接方法。主要介紹焊接過程中需要特別注意的要點和實際焊接操作的要點。

                    1概述

                    馬鋼2250mm熱軋薄板生產線是馬鋼“十一五”技術改造和結構調整項目的關鍵生產線。其設計年產熱軋帶鋼550萬噸,其中冷軋原料225萬噸,平整分割機組原料80萬噸,橫切機組原料50萬噸,直軋商品輥195萬噸。該工廠由馬鋼設計研究院轉化負責設計。關鍵設備從德國進口,國內加工。主軋制線有10個液壓系統,最大工作壓力Pmax=29 MPa。本公司提供厚壁管材,均為德國DIN  2462標準中X6 CrNi默蒂17-12-2(以下同1.4571)不銹鋼管。在液壓管道的施工中,114.320厚壁管道的焊接是最苛刻和最困難的,數量高達40t。一方面,材料數量有限,另一方面,管道安裝后的返工更加困難。

                    2焊接性分析

                    X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼管主要用于軋機區和卷取機區的液壓管道,要求焊頭內表面成形良好,不凹陷,閃光小,通過X射線探傷,保證液壓系統要求的潔凈度和焊縫不低于二級標準。從表1的化學成分可以看出,X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼屬于鉻鎳18-8奧氏體不銹鋼,但其化學成分與其他鉻鎳18-8 奧氏體鋼,略有不同,主要是由于其鉬含量高,但其焊接性好。

                    (1)鉻鎳奧氏體鋼的熱導率約為碳鋼的1/3,線性膨脹系數比低碳鋼大約50%。在自由狀態焊接時容易產生較大的焊接變形。(2)焊縫的晶間腐蝕:碳化鉻在焊接狀態(焊接后未進行熱處理的狀態)下沉淀,從而形成貧鉻層,這很可能發生在焊縫能量過大或多層焊接的情況下。(3)有一定量的穩定元素(鈦、鈮等)。)在焊接金屬中。焊縫中穩定元素與碳的比例優于母材的規定值。(4)刀蝕:在焊接過程中,首先要減少焊縫附近的過熱區域。(5)熱裂傾向;所采用的焊接工藝應盡可能減少熔池過熱和接頭應力,減少焊接電流,盡可能采用小線能量和小截面焊縫。

                    3焊接材料的選擇

                    雖然X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼具有良好的可焊性,但對于鎳含量小于10%~15%(見表2)的18-8系奧氏體鋼,提高焊縫抗裂性的最有效手段是使焊縫成為 雙相組織,特別是在底部密封焊道大或根部熔合的多層焊的情況下。當焊縫成分被母材稀釋且不能獲得足夠量的相時,應使用更多相(4%~12%)的焊絲或焊條來增加奧氏體元素錳、碳和氮的含量

                    根據母材的實際化學成分(見表2)和焊接性分析,選擇的焊絲類型為H0Cr20Ni14Mo3,直徑為2.5mm,焊絲類型為A022,直徑為2.5mm,其化學成分見表3和表4。

                    4焊接工藝

                    4.1焊接方法

                    對于壁厚=20mm、直徑=114的厚壁不銹鋼管,根據系統要求,前三層采用氬弧焊(TIG)焊接,后四層采用手工電弧焊覆蓋面,可降低焊接成本,提高工作效率。4.2管道切割根據以往工程施工經驗,不銹鋼管道的切割和坡口加工一般304鋼管采用等離子切割機進行,切割不規則。此外,如果大量使用尺寸為11420 a的X6CrNiMoTi17-12-2鋼管

                    4.3.1坡口形式:焊接過程中,坡口按照《現場設備、工業管道焊接施工及驗收規范》 (GB50236-98)的坡口形式加工(見圖1)。以這種形式加工的坡口通常有0.5 ~ 1 mm的鈍邊,但在焊接11420 X6CrNiMoTi17-12-2鋼管的過程中,發現鈍邊坡溫州不銹鋼管口在焊縫根部形成不良或熔合不良,這反映在X射線底片上,且未完全焊接,直接影響了底片評定效果。因此,在試件的焊接過程中,發現有鈍邊的坡口形成不良或熔合不良的現象。

                    4.3.2凹槽加工

                    在實際操作中,采用機械坡口機進行加工,用角拋光機加工毛刺,保證焊接質量。

                    4.4焊條、焊絲加工

                    焊條使用前應在150下干燥1 ~ 2小時,使用前應清除焊條表面的油污和雜物。

                    4.5管道內壁充氣保護

                    對于X6CrNiMoTi17-12-2不銹鋼管,焊接時可使用氮氣(N2)或氬氣(ar)保護管的背面,但氮氣比氬氣便宜,當要求不高時,填充N2更經濟。對于要求介質高度清潔的系統,如要求油高度清潔的液壓伺服系統,不銹鋼管需要酸洗和沖洗。當管道中充滿N2時,根部焊縫兩側變黑,在酸洗過程中很難去除,從而影響酸洗外觀效果。如果氬氣被填充,這種現象將會減少,并且焊縫在酸洗后會看起來明亮和美麗。



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