堿回收爐厚壁管的焊接及熱處理工藝

堿回收爐厚壁管的焊接及熱處理工藝堿回收爐厚壁管管集箱為集箱箱、聯(lián)箱、下下降管和連接接管等，材質(zhì)質(zhì)有SA一106GrrC、SA一106GrrB、SA-3355GrP12等，規(guī)格從∮177.88×22mmm至∮609.66×60mmm。詳見表1表1部件名稱材質(zhì)規(guī)格焊口數(shù)預(yù)熱氬弧焊絲焊條爐上下部集箱、管管屏出氣集箱箱、管屏元件件SA一106GGrC273×4088150℃OKTigrood12.61OK48.04一級過熱器聯(lián)箱箱559×453爐下降管、爐坡坡下降管609×3228爐下降管、爐坡坡下降管609×364爐下降管集箱、爐爐坡主進氣集集箱609×556管屏主進氣集箱箱609×601管屏下降管508×328管屏下降管508×2816二級過熱器出口口聯(lián)箱SA-335GGrP12559×451200℃OKTigrood13.12OK76.188二、三級過熱器器聯(lián)箱508×403三級過熱器進氣氣集箱、四級級過熱器聯(lián)箱箱508×503過熱器連接管355×27..7617406×30..9414457×3619省煤器ⅠⅡ主集集箱SA一106GGrB355×408150℃OKTigrood12.61OK48.04爐下降管排水177×22..29總計228其中SA一1006GrC、SA一106GrrB屬于碳鋼管管，可焊性很很好，而SA-3355GrP12屬于低合金金鋼，相當于于國產(chǎn)15CrMMo，有一定的的冷裂傾向，以以下主要以SA-3355GrP12厚壁管的焊焊接進行說明明。由于厚壁管的內(nèi)內(nèi)徑小(最大545mm))．只能從外外側(cè)進行單面面焊。采用手手工鎢極氬弧弧焊打底+手工電弧焊焊填充+手工電弧焊焊蓋面的焊接接工藝。厚壁壁管的剛性大大，易產(chǎn)生焊焊接裂紋。為為了防止焊接接裂紋的產(chǎn)生生．要求有較較高的焊前預(yù)預(yù)熱溫度(見表1)，且其壁厚厚大，焊縫質(zhì)質(zhì)量要求高．．因此其焊接接難度大，特特別是根部的的打底焊。為為了保證焊縫縫質(zhì)量．防止止生產(chǎn)中出現(xiàn)現(xiàn)問題，在焊焊接生產(chǎn)之前前．要先進行行焊接工藝評評定。1焊接坡口由于是單面焊且且其壁厚大．．因此選用UU+V形坡口。如如圖l所示：2焊接材料SA一335PP12為鐵素體耐耐熱合金鋼，SA一106B、C為碳鋼，其化學(xué)成分和力學(xué)性能見表1。焊接材料的選用，其化學(xué)成分和力學(xué)性能表1母材牌號熔敷金屬力學(xué)性性能熔敷金屬化學(xué)成成分（％）屈服值≥Mppa抗拉強度≥MMpa延伸率％CSiMnS、PCrMoSA-335PP12220415300.06-00.15≤0.500.30-0..61≤0.0250.80-1..250.44-0..65SA-106BB240415≥14.5≤0.30≥0.10.29-1..6≤0.035≤0.40≤0.15SA-106cc275485≥14.5≤0.35≥0.10.29-1..6≤0.035≤0.40≤0.15表2母材牌號ESAB牌號熔敷金屬力學(xué)性性能熔敷金屬化學(xué)成成分（％）屈服值Mpaa抗拉強度Mppa延伸率％沖擊值JCSiMnCrMoSA-335PP12焊條OK766.1853062020+20℃11200.060.30.71.30.5焊絲OKTigg13.12256065026+20℃11800.10.71.01.10.5SA-106BBSA-106cc焊條OK488.0448056030-20℃1150-400℃1000.060.51.1焊絲OKTigg12.61147056026-30℃7700.080.91.53焊接設(shè)備焊接設(shè)備選用帶帶有高頻引弧弧和熄弧氣體體延時保護功功能的IGBT控制的氬弧弧焊機。高頻頻起弧不用鎢鎢極觸及工件件，易于保護護鎢極的形狀狀，且起熄弧弧方便，便于于操作。熄弧弧氣體延時保保護可以防止止收弧時熔池池不被氧化。4焊接工藝4.1坡口的的制定4.1.1坡口口形式：U+V型，按圖1所示加工焊焊接坡口，鈍鈍邊為2mm，對口間隙為為2-4mm。4.1.2坡口口的加工：為為了減少反復(fù)復(fù)受熱，提高高坡口的加工工質(zhì)量，確定定采用機械加加工的方法，即即用管道坡口口機進行加工工。4.1.3坡口口的清理：焊焊前用角向磨磨光機將坡口口內(nèi)外及坡口口邊緣50mm范圍內(nèi)打磨磨至露出金屬屬光澤，然后后用丙酮清洗洗干凈。4.2組對點點固4.2.1組裝裝時控制好直直線度并留下下根部間隙((約2mm)．預(yù)預(yù)熱裝焊拉筋筋板，由于熱熱膨脹，隨著著預(yù)熱溫度的的升高(僅焊拉筋板板處局部預(yù)熱熱)，根部間隙隙縮小。預(yù)熱熱到溫度，焊焊妥拉筋板后后，根部間隙隙已變?yōu)?mmm，手工氬氬弧焊打底時時無法保證焊焊透．若組裝裝時拉大根部部間隙．以便便預(yù)熱焊妥拉拉筋板后．根根部間隙縮小小到預(yù)定值．．但實際上很很難做到。受受局部預(yù)熱范范圍的大小、加加熱的快慢等等諸多因素的的影響根部間間隙不是太大大就是太小。所所以改用在坡坡口中加契鐵鐵的方式保證證根部間隙．．如圖3所示，必須須注意契鐵的的放置位置，應(yīng)應(yīng)放置在相鄰鄰兩拉筋板的的中間，并且且在局部預(yù)熱熱拉筋板焊接接區(qū)域時．盡盡可能使契鐵鐵不受熱，否否則契鐵受熱熱膨脹．將使使根部間隙加加大。拉筋板板和契鐵材質(zhì)質(zhì)均為Q235。4.2.2采用用手工鎢極氬氬弧焊在拉筋筋板和契鐵的的間隙處進行行點焊，沿園園周均勻點焊焊六處，每處處點固長度應(yīng)應(yīng)不小于20mm，厚厚度2-2.55mm。應(yīng)按誰施焊誰點點焊的原則，點焊后應(yīng)立即進進行正式焊接接，以免焊點點發(fā)生開裂。4.3正式焊接接手工鎢極氬弧焊焊打底第一層采用手工工鎢極氬弧焊焊打底，為避避免仰焊處焊焊縫背面產(chǎn)生生凹陷，送絲絲時采用內(nèi)填填絲法，即焊焊絲通過對口口間隙從管內(nèi)內(nèi)送入。由于于其壁厚厚、坡坡口深．如果果焊縫根部出出現(xiàn)質(zhì)量問題題．返修非常常困難，加上上SA一335P12厚壁管焊接接時易產(chǎn)生冷冷裂紋．因此此如何保證打打底焊道的質(zhì)質(zhì)量就至關(guān)重重要。為了保保證打底焊道道的質(zhì)量．我我們采取了如如下措施：第一、采用特制制的焊接深坡坡口的氬弧焊焊槍，其結(jié)構(gòu)如圖2所所示；第二、嚴格控制制焊前預(yù)熱溫溫度：SA一335P12管預(yù)熱2000℃，SA-1006B、C管預(yù)熱150℃(包括點焊)。采用氧-乙炔焰對試試件進行加溫溫，先用測溫溫筆粗略判斷斷試件表面的的的溫度（以以筆跡顏色變變化快慢進行行估計），最最后用紅外測測溫儀測定，測量量點至少應(yīng)選選擇三點，以以保證試件整整體均達到所所要求的預(yù)熱熱溫度。第三、采用石棉棉布來隔熱保保溫，方便焊焊工操作；第四、要求焊工工嚴格遵守焊焊接工藝規(guī)程程。其焊接工工藝參數(shù)為焊焊接電流110AA電弧電壓12V預(yù)熱及層間間溫度150~2000℃手工電弧焊填充充、蓋面.1氬弧焊打底底完畢之后立立即進行手工工電弧焊。由由于打底焊道道的厚度較小小，一般是22.5mm左右．為了了防止打底焊焊道被焊穿，手手工電弧焊的的第一層采用用小焊條∮2.5mm,,小規(guī)范進行行焊接，.2焊層厚度以以等于焊條直直徑為宜，焊焊道寬度以焊焊條直徑的3倍為宜，嚴嚴格控制焊接接熱輸入，中中間填充層宜宜采用Φ3.2mmm的焊條，最最后兩層使用用Φ4.0mmm的焊條。.3電焊填充時時，除第一層層外，采用多多層多道焊工工藝。焊立焊位置時，改改變原來的“Z”字形焊法，焊焊條基本上不不擺動，類似似于橫焊的手手法，這樣有有助于減小焊焊接線能量，保保證焊縫良好好的機械性能能。.4焊接時注意意兩側(cè)坡口及及根部要熔合合良好，避免免未熔合缺陷陷的產(chǎn)生；注注意接頭收弧弧質(zhì)量，在熔熔池邊緣處收收弧，收弧時時注意填加鐵鐵水并要保證證弧坑飽滿，以以避免弧坑裂裂紋的產(chǎn)生。.5焊接電流大大小應(yīng)適中，不不能為追求小小的焊接線能能量而盲目使使用小電流。若若焊接電流降降得過低，由由于熔池的鐵鐵水黏度大，流流動性差，易易造成未焊透透、未熔合、夾夾渣等缺陷。焊焊接電流應(yīng)控控制在保證鐵鐵水拉得開，熔熔池清晰，熔熔合良好，在在此前提下，提提高焊接速度度，減少焊層層厚度，達到到降低焊接線線能量的目的的。.6注意層間間清理檢查，上上層檢查合格格后及時進行行次層焊接；；焊縫厚度達達到20－25mm左右時停止止焊接，立即即進行310～350℃／3h的后熱處理，然然后待RT檢驗合格后后再繼續(xù)施焊焊，主要是為為了防止焊縫縫全部完成后后再發(fā)現(xiàn)缺陷陷時返修困難難。焊道每增增加15-200mm,就要暫時終終止焊接，按按前述程序進進行檢測，并并確認無缺陷陷或缺陷返修修合格后才能能繼續(xù)焊接。每每層、每道焊焊接時應(yīng)保持持層間溫度在在150-2200℃左右。當焊焊縫厚度超過過30mm后應(yīng)用UT進行檢測。.7工藝參數(shù)：：第一層電流流100～l20A，電壓22～24V，填充層電流140～160A，電壓24～28V，蓋面層180--200A，電壓24～28V，直流反接接。.8焊接過程中中，施焊至定定位塊處時將將其磨掉，將將焊點打磨干干凈，確認無無裂紋后方可可繼續(xù)施焊.9為保持層間間溫度不低于于150℃，防止中斷焊焊接而引起工工件的降溫，施施焊時應(yīng)由二二名焊工交替替操作，焊后后應(yīng)立即采取取保溫緩冷措措施。5焊后熱處理理5.1焊后應(yīng)進進行局部高溫溫回火處理。熱熱處理的工藝藝為：升溫、降溫速度為6250/δ(單位℃/h，其中δ為焊件厚度mm)。降到300℃以下可不控控制，空冷。具體的的恒溫溫度和和恒溫時間見見表3表3鋼種溫度℃焊件厚度mm>25-37..5>37.5-550>50-75恒溫時間hSA一106GGrCSA一106GGrB600-65001.522.25SA-335GGrP12670-70001.522.255.2采用JLL-4型履帶式電電加熱器（1146××310）包繞焊縫縫，用硅酸鋁鋁棉層保溫，保保溫層厚度50mm，溫度控制制采用DJK-A型電加熱器器自動控溫儀儀。5.3履帶式陶陶瓷加熱器中中心盡量和熱熱處理焊縫對對齊。當焊縫縫位置特殊不不能對齊時，熱熱處理時的加加熱寬度，從從焊縫中心算算起，每側(cè)不不小于管子壁壁厚的3倍，且不小小于60mmm。5.4熱處理時時的保溫寬度度：從焊縫中中心算起每側(cè)側(cè)不得小于壁壁厚的5倍，且每側(cè)側(cè)應(yīng)比加熱器器的安裝寬度度增加不少于于100mm。保溫厚度度以40mm--60mm為宜，對水水平管道，可可以通過改變變保溫層厚度度來減少管道道上下部分的的溫差。5.5焊縫熱處處理后應(yīng)做好好記錄，并進進行硬度檢測測，硬度檢查查結(jié)果應(yīng)符合合DL/T8869-20004中7.3條的規(guī)定。當當管道直徑大大于或等于273mm時，檢驗部位位不少于兩處處，各檢驗部部位應(yīng)周向均均勻分布。硬硬度檢查結(jié)果果超過規(guī)定范范圍時，應(yīng)查查找原因，采采取措施。如如果重新熱處處理，則應(yīng)在在熱處理后重重新檢驗硬度度。硬度檢測測合格后，方方能進行無損損檢測。6質(zhì)量檢驗6.1外觀質(zhì)量量檢驗應(yīng)按DL/T8869-20004中6.2的規(guī)定進行行，并應(yīng)符合合DL/T8869-20004中7.1的規(guī)定。6.2無損檢測測應(yīng)按DL/T8869-20004中6.3的規(guī)定進行行。7不合格焊口處處理7.1應(yīng)查查明造成不合合格焊