不銹復(fù)合板壓力容器的焊接工藝

1、第20卷第4期1998年8月沈陽工業(yè)大學學報Jou rnal of Shenyang Po lytechn ic U n iversityV o l 120N o 14A ug . 1998不銹復(fù)合板壓力容器的焊接工藝何世海韋哲(沈陽工業(yè)大學金屬材料工程系 (沈陽石油化工容器制造廠摘要主要對20g +su s 321生熱裂紋的原因及防止措施, . 關(guān)鍵詞; 不銹復(fù)合鋼板; 壓力容器; ; 中圖法分類號:T G 440在石油、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域, 有大量設(shè)備處在極為嚴重的腐蝕狀態(tài)下, 對這些設(shè)備必須采用耐蝕性較好的不銹鋼材料. 然而由于不銹鋼價格昂貴使得這些設(shè)備造價很高. 為了解決這一難題, 國內(nèi)

2、外許多鋼廠研制了復(fù)合鋼板, 并在這幾年逐步得到了廣泛的應(yīng)用. 它既可以取代某些環(huán)境下的純不銹鋼結(jié)構(gòu), 又能達到防腐和降低造價的目的. 但由于復(fù)合鋼板是爆炸成形的, 基層與覆層的分子之間結(jié)合既不同于基層的性能又不同于覆層的性能, 所以, 這種機械結(jié)合顯然不能同原子之間的結(jié)合相比, 因而用它來制造壓力容器, 在制造上必然與單純的基層或覆層的制造不同.我們對該不銹鋼復(fù)合鋼板(20g +su s 321 的焊接工藝進行了深入的試驗研究, 并在3200mm ×28mm 旋膜除氧塔焊接生產(chǎn)中得以了應(yīng)用11試驗材料試驗用的母材為北京產(chǎn)20g +su s 321不銹鋼復(fù)合鋼板. 基層20g , 厚2

3、5mm , 復(fù)層為su s 321, 厚3mm . 復(fù)合鋼板的化學成分及力學性能見表1.表120g +sus 321復(fù)合鋼板的化學成分及力學性能試驗用國產(chǎn)J 426焊條(4、5 焊力學性能化學成分%接基層打底部分, 過渡層用A 302焊條(4 焊接, 復(fù)層用A 132焊條(4 焊接1牌號C20g sus 321Si M n S P C r N i -T i -N -b415618s270332%A k V285255-0. 120. 180. 640. 0220. 020-0. 0460. 531. 420. 0010. 02717. 49. 10. 470. 012基層除打底部分外均4m m

4、 , 焊劑為H J 4311采用埋弧自動焊, 焊絲牌號為H 08A , 直徑本文收到日期:1997205226第一作者:男. 1944年生. 副教授郵政編碼:沈陽110023第4期何世海等:不銹復(fù)合壓力容器的焊接工藝板332焊接工藝試驗20g +sus 321不銹鋼復(fù)合鋼板手工焊+埋弧焊組合焊焊接坡口形式及尺寸見圖1. 圖中數(shù)字為焊接順序. 基層打底部分用J 426焊條, 其余部分采用埋弧自動焊. 過渡層的焊接應(yīng)盡量選用較快的焊接速度, 并采用多道焊, 以期減少結(jié)合比, 降低稀釋率. 多道焊, 2.焊絲(條 直徑 mm4第幾層及每層道數(shù)12 13 1(對接間隙3mm 表2焊接規(guī)范參數(shù)焊縫基層焊

5、接材料J 426焊接方法焊接電流 A 焊接電壓 VS M AW S M AW S M AW160185210220280290263235403540焊接速度 根mm 2402501802002002305H 08A HJ 4314 144457 18 29 2S M AW S M AW S M AW7107201451551501603638202620261820180190230260過渡層復(fù)層A 302A 1323實驗結(jié)果分析3. 1過渡層焊縫熱裂紋的產(chǎn)生及防止過渡層焊縫原為單道焊縫, 焊后往往在焊縫表面出現(xiàn)短段縱向熱裂紋. 分析其原因是由于單道焊熱輸入量較大, 粗大柱狀晶較為發(fā)達,

6、這有利于低熔點物質(zhì)析集于中心線處; 另外, 單道焊縫所承受的拉伸應(yīng)力也較大, 從而導致焊縫縱向裂紋的產(chǎn)生. 而過渡層采用兩道焊縫, 則減少了焊縫的熱輸入, 減小了焊縫截面, 這可細化晶粒, 增強塑性, 減小焊接應(yīng)力, 從而避免熱裂紋的產(chǎn)生. 復(fù)層按此方法也能避免焊縫熱裂紋的產(chǎn)生. 這一點已為實踐所證實. 3. 2焊接接頭力學性能焊接接頭力學性能見表3. 按GB 150289對接頭進行了冷彎試驗, 在拉伸面上無任何缺陷, 表明接頭具有良好的塑性和致密性. 3. 3焊接接頭耐蝕性采用GB 4334284T 法對復(fù)層焊縫進行晶間腐蝕試驗. 試件分焊態(tài)和焊后熱處理狀態(tài)(850±10 , 20

7、m in 兩組, 均通過了晶間腐蝕試驗134沈陽工業(yè)大學學報表3焊接接頭力學性能及彎曲試驗一覽表第20卷試驗報告編號試驗熱處理狀態(tài)力學性能沖擊試驗 V 抗拉強拉伸試件度 M Pa 繼裂位置缺口位置溫度 沖擊功 J477HA Z彎曲試驗面背彎彎側(cè)彎4件a =180°彎軸直徑d =3aH P 03210不做熱處理477焊縫20567050424488988070合格30HA Z HA Z 20H P 03204熱處理850×1 3h445HA Z 焊縫30Z 4考慮到上述接頭在實際生產(chǎn)中均有直接的驗證試件, 焊接質(zhì)量靠焊接工藝評定和焊工技能兩方面來保證, 故試驗一開始就選調(diào)了兩

8、名精干的焊工參加試驗的全過程. 一方面評定他們的焊接技能, 另一方面使他們熟悉焊接此類接頭的情況. 實際產(chǎn)品施焊就是由這幾名焊工操作的. 每條焊縫焊完后, 封頭拼縫100%R T 探傷, 筒體焊縫20%R T 探傷, 所有內(nèi)表面復(fù)層焊縫進行100%著色檢查1焊接嚴格遵守工藝評定參數(shù)1在所有的R T 檢查中, 僅有5%的片子需要返修1著色檢查全部合格1其質(zhì)量符合GB 8165287不銹鋼復(fù)合鋼板的要求.5結(jié)論(1 對旋膜除氧塔接頭進行的焊接工藝評定試驗的各項指標均滿足產(chǎn)品的設(shè)計要求. 實際產(chǎn)品的焊接質(zhì)量良好, 客戶感到滿意.(2 針對該接頭中含有兩種不同材質(zhì), 焊接時分別選用J 426、H 08

9、A 、A 302及A 132焊條(絲 , 實踐證明是成功的, 對焊接材料的選用、焊接規(guī)范的選取是合理的.(3 焊接過程表明, 在基層打底焊后可用自動大線量焊接, 不僅提高了效率, 而且也能保證各項力學性能達到母材性能. 過渡層和復(fù)層采用小電流快速多層多道焊, 可以使焊縫有較強的塑韌性和良好的抗腐蝕能力, 而且不易產(chǎn)生裂紋.(4 對復(fù)合鋼板厚板所選用的K 形和V 形組合接頭形式是適用的. (5 在過渡層焊接過程中, 單道焊和多道焊對焊縫裂紋有明顯影響. 實踐證明, 單道焊極易產(chǎn)生裂紋, 而多道焊控制得當不易產(chǎn)生裂紋.參考文獻1全國壓力容器標準化技術(shù)委員會編寫. GB 8165287不繡鋼復(fù)合鋼板

10、. 北京:學苑出版社, 19872化學工業(yè)部設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心站編寫. CD 130A 3284不繡復(fù)合鋼板焊制壓力容器技術(shù)條件. 北京:中國寰球化學工業(yè)出版社, 19843全國壓力容器標準化技術(shù)委員會編寫. GB 150289鋼制壓力容器. 北京:學苑出版社, 1989第4期何世海等:不銹復(fù)合壓力容器的焊接工藝板35Investigati on of W elding P rocedu re of P ressare V esselM ade F rom Stain less Steel Com pound P lateH e S h iha i , W ei Z heAbstractT h

11、is p ap er describes the investigati on of w elding p rocedu re of p ressu re from 20g +su s 321stain less steel com pound p late . T he se and p ti t crack 2ing in the tran siti onal zone are analysed . T he app m e 2ters fo r the p roducti on are p rovided .Key words :sta i n ; ; hot crack i ng ;

12、wed i ng process(鄧美艷編輯(上接第31面參考文獻1微軟公司. ISUAL BA S I C 程序參考手冊. 北京:學苑出版社, 19942魏彬. A CCESS for W I NDOW S 精粹. 北京:學苑出版社, 1995Z hang S heng nan , S ong L itang , H uang Y ouqunD esign and I m plem en ta tion of a Practica l M ed ica l CardM anagem en t SystemAbstractCom p aring w ith o ther M IS , a do

13、cto r 2o rien ted m edical card inp u t and m anagem en t sys 2. T he tem has h igher requ irem en ts fo r sp ecializati on , real 2ti m e and friendly u se rin terface level com b inati on of m edical card inp u t and diagno sis p rocess is a neck and difficu lt p in t of doc 2o 2to r p artici p ating in m edical card m anagem en t . T h is p ap er states the sp ecial requ irem en ts fo r the developm en t