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文檔簡介

第1章緒論焊接結(jié)構(gòu)概論400噸水泥罐,罐體縱焊縫和環(huán)焊縫焊接工藝。材質(zhì)為16Mn圖1.1罐體結(jié)構(gòu)示意圖1.2焊接方法選擇圖縱焊縫用埋弧焊水平位置焊接。環(huán)焊縫用懸掛式埋弧焊機(jī)焊接。通常來講,厚板環(huán)焊縫和長度較長縱焊縫多采取埋弧焊進(jìn)行焊接。罐體支架等部位多采取手工電弧焊進(jìn)行焊接。下面是對埋弧焊和手工電弧焊部分介紹:1.2.1埋弧焊原理及應(yīng)用1、埋弧焊工作原理埋弧焊是以連續(xù)送進(jìn)焊絲作為電極和填充金屬。焊接時,在焊接區(qū)域上面覆蓋一層顆粒狀焊劑,電弧在焊劑層下面燃燒,將焊絲端部和局部母材熔化形成焊縫。埋弧焊機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-2所表示。圖1.2埋弧焊示意圖型號

MZ-1000電源電壓

380V

50Hz次級受載電壓

初級69~86V焊接電流

400~1200A焊絲直徑

3~6mm焊絲輸送速度(電弧電壓30伏時)

0.5~2m/min焊接速度

15~70m/h自動焊機(jī)裝置

可移式焊機(jī)頭以小車垂直軸可旋轉(zhuǎn)

±90°焊機(jī)頭橫向位移

0~60mm焊機(jī)頭在焊縫垂直面上向前傾斜角

45°焊機(jī)頭在焊縫垂直面上側(cè)面傾斜角

45°

焊機(jī)頭在垂直方向位移

65mm焊接電流調(diào)整方法

遠(yuǎn)距離控制焊縫平面最大許可傾斜角

10°焊絲盤可容納焊絲重量

12kg焊劑斗可容納焊劑容量

12L焊車重量

(不包含焊絲及焊劑)

65kgBX2-1000型焊接變壓器初級電壓

380V

50Hz

1額定負(fù)載連續(xù)率

60%額定輸入容量

76KVA額定初級電流

196A額定焊接電流

1000A次級空載電壓

69-78V額定工作電壓

44V重量

560kgMZ-1000自動埋弧焊機(jī)系熔劑層下自動焊接設(shè)備,它配用交流焊機(jī)作為電弧電源,它適適用于水平位置或和水平位置傾斜小于10度多種有、無坡口對接焊縫、搭接焊縫和角焊縫。和一般手工弧焊相比,含有生產(chǎn)效率高、焊縫質(zhì)量好,節(jié)省焊接材料和電能,焊接變形小及改善勞動條件等突出優(yōu)點(diǎn)。焊劑作用:埋弧焊焊劑作用和焊條藥皮相同,埋弧焊過程中,熔化焊劑產(chǎn)生渣和氣,首先能夠保護(hù)焊縫金屬,預(yù)防空氣污染;其次還能夠起到脫氧和摻合金作用,和焊絲配合改善焊縫金屬化學(xué)成份和力學(xué)性能;再則還能夠使焊縫金屬緩慢冷卻。1、埋弧焊特點(diǎn) (1)埋弧焊關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)1)所用焊接電流大,比手工電弧焊要大4~6倍,具體比較如表1-3所表示。加上焊劑和熔渣隔熱作用,熱效率較高,熔深大,工件坡口可小一點(diǎn),降低了填充金屬量。單絲埋弧焊在工件不開坡口情況下,一次可熔透20㎜;表1.1焊條電弧焊和埋弧焊焊接電流、電流密度比較焊條(焊絲)直徑(mm)焊條電弧埋弧焊焊接電流(A)電流密度(A/mm2)焊接電流(A)電流密度(A/mm2)250~6516~25200~40063~125380~13011~18350~60050~854125~20010~16500~80040~635190~25010~18700~100030~502)因?yàn)楹附与娏鞔?,所以焊接速度就能夠快,以厚?~10㎜鋼板對接焊為例,單絲埋弧焊速度可達(dá)50~80㎝/min,而手工電弧焊則不超出10~13㎝/min;3)焊劑存在不僅能隔開熔化金屬和空氣接觸,而且使熔池金屬凝固變慢,液體金屬和熔化焊劑間有較多時間進(jìn)行冶金反應(yīng),使焊縫中氣孔和裂紋等可能缺點(diǎn)降低,焊劑還能夠向焊縫金屬補(bǔ)充部分合金元素,提升焊縫金屬力學(xué)性能;4)在有風(fēng)環(huán)境中焊接時,埋弧焊保護(hù)效果比其它電弧焊方法好;5)在自動焊時,焊接行走速度、焊絲送進(jìn)速度及電流大小等焊接參數(shù)可經(jīng)過自動調(diào)整保持穩(wěn)定,降低了焊接質(zhì)量對焊工技術(shù)水平依靠程度;6)勞動條件很好,沒有電弧光輻射。(2)埋弧焊關(guān)鍵缺點(diǎn)因?yàn)椴扇☆w粒狀焊劑進(jìn)行保護(hù),故通常只適適用于平焊和角焊位置;不能直接觀察電弧和坡口相對位置,需要采取焊縫自動跟蹤裝置,不然輕易焊偏;埋弧焊使用電流較大,電弧電場強(qiáng)度較高,電流小于100A時電弧穩(wěn)定性較差,所以不適于焊厚度小于1㎜薄板。1.2.2埋弧焊應(yīng)用因?yàn)槁窕『溉凵畲蟆⑸a(chǎn)率高、機(jī)械化操作程度高,所以適于焊接中厚板結(jié)構(gòu)長焊縫。在造船、鍋爐和壓力容器、橋梁、起重機(jī)械、鐵路車輛、工程機(jī)械、重型機(jī)械、冶金機(jī)械、核電站結(jié)構(gòu)、海洋鉆探、重武器制造等多種部門有著廣泛應(yīng)用,也是當(dāng)今焊接生產(chǎn)中最普遍使用焊接方法之一。伴隨焊接冶金技術(shù)和焊接材料生產(chǎn)發(fā)展,埋弧焊已廣泛應(yīng)用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼焊接。因?yàn)槿墼軌蚪档徒宇^冷卻速度,故一些高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、高碳鋼等也可采取埋弧焊。1.2.3手工電弧焊特點(diǎn):設(shè)備簡單,可用成本較低交流或直流焊接電源。(1).靈活方便,可用焊接多種位置、多種厚度和形狀焊件。(2).焊條品種齊全,可供焊接不一樣鋼材選擇。(3).焊接質(zhì)量關(guān)鍵取決于焊工熟練程度和焊條質(zhì)量。1.3母材化學(xué)成份及焊接性所選母材為16Mn,屬于熱軋鋼,其組織為鐵素體+珠光體,關(guān)鍵經(jīng)過Mn,Si固溶強(qiáng)化作用提升強(qiáng)度。1.3.116Mn力學(xué)性能表1.216Mn力學(xué)性能牌號拉力強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa伸長率(%)16Mn490-67032021由表1.2可知,16Mn韌性和塑性很好,含有良好加工性。1.3.216Mn化學(xué)性能表1.316Mn化學(xué)成份牌號化學(xué)成份(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)CSiMnP≤S≤CrMoV16Mn0.12-0.200.20-0.601.20-1.600.0300.030---1.3.316Mn焊接性分析㈠焊接裂紋(1)焊接冷裂紋大量生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究表明。鋼種淬硬傾向一定含氫量和足夠拘束應(yīng)力是焊接時產(chǎn)生冷裂紋三大關(guān)鍵原因。下面也從這三方面分析16Mn冷裂紋傾向。①淬硬傾向16Mn因?yàn)槠浜剂康?,故在淬硬時,如冷卻速度不是太快,就會得到低碳馬氏體組織,或是鐵素體+珠光體組織,因?yàn)檫@些組織硬度不高,所以其淬硬傾向小,只有在冷卻速度較快時,才會得到高碳馬氏體組織,則有一定淬硬傾向。②含氫量焊接時,焊縫中氫關(guān)鍵起源于焊接材料中水分、焊件坡口處鐵銹、油污和環(huán)境濕度等。對16Mn來說,只要板厚不太大且冷卻速度控制適當(dāng),因?yàn)楹附訙囟雀?,增?qiáng)了氫活動能力,使大部分氫會從焊縫中擴(kuò)散逸出;同時,當(dāng)焊縫冷卻時,其組織會從奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變,因?yàn)闅湓趭W氏體中溶解度大大高于在鐵素體中溶解度,又會有部分氫逸出。所以到最終,焊縫中殘余氫量就不足于形成冷裂紋。③拘束應(yīng)力焊接時,焊縫中應(yīng)力關(guān)鍵包含熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和因?yàn)楸旧砭惺鴹l件所造成應(yīng)力?,F(xiàn)在,普遍采取拘束度(R)綜合表示這三種應(yīng)力大小,拘束度計算可采取以下公式:R=K1式中:1---板厚拘束度系數(shù),N/(㎜2.㎜);--板厚,mm.由上式可見,拘束度和材料板厚有很關(guān)系,板厚越大,所造成拘束度也越大,則拘束應(yīng)力也就越大,所以我們只要選擇適宜板厚,就能夠控制拘束應(yīng)力??偠灾?,16Mn鋼在板厚不是太大,冷卻速度合適情況下是不會出現(xiàn)冷裂紋,只有在板厚(40mm以上)太大、冷卻速度較快情況下,才會出現(xiàn)冷裂紋傾向,不過,我們能夠經(jīng)過焊前合適預(yù)熱等方法來預(yù)防。(2)焊接熱裂紋焊接熱裂紋是在焊接高溫下產(chǎn)生,其中危害最嚴(yán)重是結(jié)晶裂紋因?yàn)榻Y(jié)晶裂紋是在結(jié)晶后期,有低熔點(diǎn)物質(zhì)所形成也太薄膜而引發(fā)。它和焊縫金屬成份,關(guān)鍵是碳、硫、鎳、錳等元素有親密關(guān)系。從表2-3得悉,16Mn含碳量低,含錳量高,硫和磷控制嚴(yán)格,它Mn/S較高,所以含有良好抗結(jié)晶裂紋性能。所以在正常情況下,16Mn鋼是不會出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。(3)消除應(yīng)力裂紋(再熱裂紋)再熱裂紋是因?yàn)殇撝泻蠱o、Cr、V、Nb等強(qiáng)碳化物形成元素,和存在一定殘余應(yīng)力,并在焊后再次進(jìn)行加熱情況下產(chǎn)生。由表2-3可知,16Mn不含強(qiáng)碳化物形成元素,在熱軋狀態(tài)下供貨焊后通常不進(jìn)行熱處理,所以對再熱裂紋不敏感。(4)層狀撕裂層狀撕裂產(chǎn)生,和鋼材合金成份沒有直接關(guān)系緊和冶煉、軋制工藝及雜質(zhì)含量和分布相關(guān)。從Z向拘束力考慮,撕裂和板厚相關(guān),通常板厚在16mm以下就不輕易產(chǎn)生層狀撕裂;從鋼材本身來說鋼中片狀硫化物和層狀硅酸鹽或大量成片地密集于同一平面內(nèi)氧化鋁夾雜物全部能造成Z向塑性降低和層狀撕裂產(chǎn)生。而對于16Mn來說,其本身雜質(zhì)和有害元素含量控制嚴(yán)格,所以我們只要控制其板材厚度和選擇適宜焊接工藝,層次撕裂是能夠降低或避免。㈡脆化問題(1)過熱區(qū)脆化過熱區(qū)脆化關(guān)鍵產(chǎn)生在被加熱到1100℃以上區(qū)域它產(chǎn)生原因和鋼材成份及強(qiáng)化方法相關(guān)。對16Mn鋼來說,當(dāng)碳含量偏于下限(0.12%~0.14%)時,因?yàn)槠浔旧砗剂可?,又是?jīng)過固溶強(qiáng)化方法來取得很好強(qiáng)度和韌性,所以其脆化傾向小。只有當(dāng)焊接線能量過大時,會造成過熱區(qū)奧氏體晶粒嚴(yán)重粗化,冷卻時產(chǎn)生魏氏組織,這時才會出現(xiàn)脆化現(xiàn)象。而當(dāng)含碳量偏于上限(0.2%)時,此時不僅線能量過大會所以形成魏氏組織而脆化所以只要我們控制16Mn鋼成份和線能量,其過熱區(qū)脆化也是能夠降低或避免。(2)熱應(yīng)變脆化通常認(rèn)為熱應(yīng)變脆化發(fā)生于部分固溶氮含量高低碳鋼和強(qiáng)度等級不高低合金鋼中,關(guān)鍵是因?yàn)榈荚泳奂谖诲e周圍,對位錯造成釘扎作用引發(fā),尤其易于在200~400℃加熱溫度范圍內(nèi)亞臨界熱影響區(qū)產(chǎn)生,如焊前已經(jīng)存在缺口時,這種脆化就變得愈加嚴(yán)重。對于16Mn來說,其本身含有一定固溶氮,化學(xué)成份中又沒有強(qiáng)氮化物形成元素可和氮結(jié)合為氮化物,所以含有一定熱應(yīng)變脆化傾向。綜合以上分析,我們知道在裂紋方面,16Mn對熱裂紋、再熱裂紋和層段撕裂不敏感,只有當(dāng)板材厚度過大,且冷卻過快時對冷裂紋有一定敏感性;在脆化方面,16Mn有一定熱應(yīng)變脆化現(xiàn)象,對過熱區(qū)脆化不敏感。在實(shí)際生產(chǎn)中,我們只要經(jīng)過部分簡單焊接工藝就能夠處理16Mn中因?yàn)椴糠衷驅(qū)附有詭聿焕绊?。所以,總來說,16Mn含有優(yōu)良焊接性,這正是它廣泛用于多種焊接結(jié)構(gòu)中一個關(guān)鍵原因。經(jīng)過對16Mn鋼焊接性進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:①16Mn鋼板可裝配成多種不一樣焊接接頭,適合不一樣位置焊接,且焊接工藝和技術(shù)要求相對簡單。②焊前通常不需要預(yù)熱。③塑性和沖擊韌性良好,焊接接頭產(chǎn)生冷裂紋或熱裂紋傾向小,適合各類大型結(jié)構(gòu)和受壓容器。④16Mn鋼,對焊接電源設(shè)備沒有特殊要求,交直流弧焊機(jī)全部能夠焊接;對焊接材料也無特殊要求,酸性、堿性焊條和焊劑全部能夠使用。第2章焊接工藝制訂2.1焊接方法選擇在壓力容器制造中,焊接方法關(guān)鍵依據(jù)被焊材料、接頭厚度、焊縫位置和坡口形式選擇。現(xiàn)在,常見焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動焊等。下面就對這多個焊接方法進(jìn)行比較,選出最適合16Mn焊接方法。1.埋弧焊:(1)生產(chǎn)效率高這是因?yàn)?,首先焊絲導(dǎo)電長度縮短,電流和電流密度提升,所以電弧熔深和焊絲熔敷效率全部大大提升。(通常不開坡口單面一次熔深可達(dá)20mm)其次因?yàn)楹竸┖腿墼魺嶙饔?,電弧上基礎(chǔ)沒有熱輻射散失和飛濺,即使用于熔化焊劑熱量損耗有所增大,但總熱效率仍然大大增加。(2)焊縫質(zhì)量高熔渣隔絕空氣保護(hù)效果好,焊接參數(shù)能夠經(jīng)過自動調(diào)整保持穩(wěn)定,對焊工技術(shù)水平要求不高而且焊縫成份穩(wěn)定,機(jī)械性能比很好。(3)勞動條件好除了減輕手工焊操作勞動強(qiáng)度外,它沒有弧光輻射,這是埋弧焊獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。2.手工電弧焊:設(shè)備簡單,可用成本較低交流或直流焊接電源。(1)靈活方便,可用焊接多種位置、多種厚度和形狀焊件。(2)焊條品種齊全,可供焊接不一樣鋼材選擇。(3)焊接質(zhì)量關(guān)鍵取決于焊工熟練程度和焊條質(zhì)量。焊接方法應(yīng)依據(jù)焊接結(jié)構(gòu)、制造要求和對焊接接頭質(zhì)量影響及所含有焊接設(shè)備條件靈活選擇,經(jīng)過綜合考慮,16Mn焊接采取手工電弧焊+埋弧自動焊。手工電弧焊用于就平對接焊縫和支架等部位。埋弧自動焊用于焊接罐體縱焊縫和環(huán)焊縫。圖2.1手工電弧焊示意圖2.1.1焊縫坡口選擇當(dāng)壓力容器板厚超出一定厚度時,為了確保壓力容器焊縫全部焊透又無缺點(diǎn),應(yīng)將鋼板接頭處開多種形狀坡口。坡口形狀和尺寸取決于被焊材料和所采取焊接方法。壓力容器筒體內(nèi)壁焊接起來比較困難,因?yàn)橐b液體或氣體,所以必需確保內(nèi)壁光滑和無毛刺,從而確保所裝物質(zhì)純凈。經(jīng)分析,為了得到愈加好焊縫質(zhì)量和更方便操作,宜選擇單面V型坡口進(jìn)行焊接。圖2.2坡口示意圖電源種類:交流電(交流電比較普遍,增強(qiáng)了實(shí)際操作中靈活性)。2.1.2焊接材料選擇焊接材料選擇必需確保焊縫性能不低于母材,尤其是焊縫韌性指標(biāo)是選材考慮關(guān)鍵。手工電弧焊應(yīng)選J427或J426型焊條(交流電源)J506或J507(直流電源)。此處我們用J426型焊條。焊接工藝參數(shù)以下表2-1和表2-2所表示:表2.1平對接各層焊縫焊接工藝參數(shù)焊縫空間位置坡口形式焊件厚度(mm)第一條焊縫其它各層焊縫封底焊縫平對接焊縫單面V形5—6焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)焊條直徑(mm)焊接電流(A)4200---2204200---2204200---220表2.2交流電源焊接時焊接工藝參數(shù)電源焊條焊接位置前傾/(°)側(cè)傾/(°)交流J426平焊10--1580--90埋弧自動焊所選焊絲為H08MnA,焊劑為HJ431表2.3H08MnA化學(xué)成份(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)CSiMnSP《0.110.65-0.951.70-2.10《0.040《0.040表2.4HJ431化學(xué)成份(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)牌號MnoSiO2MgOCaF2CaOFeOSPHJ43134-3840-445-83-7641.80.060.08表2.5HJ431力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度(MPa)屈服強(qiáng)度(MPa)伸長率(MPa)沖擊吸收功Kv415-550≥330≥22≥272.1.3埋弧焊實(shí)施方法及工藝參數(shù)選擇

(1)焊前準(zhǔn)備

1)坡口設(shè)計及加工同其它焊接方法相比,埋弧焊接母材稀釋率較大,母材成份對焊縫性能影響較大,埋弧焊坡口設(shè)計必需考慮到這一點(diǎn)。依據(jù)單絲埋弧焊使用電流范圍,當(dāng)板厚小于14mm,能夠不開坡口,裝配時留有一定間隙:板厚為14~22mm,通常開V形坡口;板厚22-50mm時開X形坡口。對于鍋爐汽包等壓力容器通常采取U形或雙U形坡口,以確保底層熔透和消除夾渣。

埋弧焊焊縫坡口基礎(chǔ)形式和尺寸設(shè)計時,請查閱GB/T986~1988。坡口加工方法常采取刨邊機(jī)和氣割機(jī),加工精度有一定要求。

2)裝配點(diǎn)固埋弧焊要求接頭間隙均勻無錯邊,裝配時需依據(jù)不一樣板厚進(jìn)行定間距、定位焊。另外直縫接頭兩端尚需加引弧板和熄弧板,以降低引弧和引出時產(chǎn)生缺點(diǎn)。3)焊前清理坡口內(nèi)水銹、夾雜鐵末,點(diǎn)焊后放置時間較長而受潮氧化等焊接時輕易產(chǎn)生氣孔,焊前需提升工件溫度或用噴砂等方法進(jìn)行處理。

4)焊接速度

焊接速度對熔深和熔寬全部有影響,通常焊接速度小,焊接熔池大,焊縫熔深和熔寬均較大,伴隨焊接速度增加,焊縫熔深和熔全部將減小,即熔深和熔寬和焊接速度成反比。焊接速度對焊縫斷面形狀影響。焊接速度過小,熔化金屬量多,焊縫成形差:焊接速度較大時,熔化金屬量不足,輕易產(chǎn)生咬邊。實(shí)際焊接時,為了提升生產(chǎn)率,在增加焊接速度。

5)焊絲直徑

焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時,焊絲直徑不一樣,焊縫形狀會發(fā)生改變。電流密度對焊縫形狀尺寸影響,從表中可見,其它條件不變,熔深和焊絲直徑成反比關(guān)系,但這種關(guān)系隨電流密度增加而減弱,這是因?yàn)榘殡S電流密度增加,熔池熔化金屬量不停增加,熔融金屬后排困難,熔深增加較慢,并伴隨熔化金屬量增加,余高增加焊縫成形變差,所以埋弧焊時增加焊接電流同時要增加電弧電壓,以確保焊縫成形質(zhì)量。(2)工藝條件對焊縫成形影響

1)對接坡口形狀、間隙影響

在其它條件相同時,增加坡口深度和寬度,焊縫熔深增加,熔寬略有減小,余高顯著減小。在對接焊縫中,假如改變間隙大小,也能夠調(diào)整焊縫形狀,同時板厚及散熱條件對焊縫熔寬和余高也有顯著影響。

2)焊絲傾角和工件斜度影響

焊絲傾斜方向分為前傾和后傾兩種。傾斜方向和大小不一樣,電弧對熔池吹力和熱作用就不一樣,對焊縫成形影響也不一樣。3)焊劑堆高影響

埋弧焊焊劑堆高通常在25~40mm,應(yīng)確保在絲極周圍埋住電弧。當(dāng)使用粘結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時,因?yàn)槊芏刃?,焊劑堆高比熔煉焊劑高?0%~50%。焊劑堆高越大,焊縫余高越大,熔深越淺。

(3)焊接工藝條件對焊縫金屬性能影響

當(dāng)焊接條件改變時,母材稀釋率、焊劑熔化比率(焊劑熔化量/焊絲熔化量)均發(fā)生改變,從而對焊縫金屬性能產(chǎn)生影響,其中焊接電流和電弧電壓影響較大。因?yàn)楹竸┤刍嚷矢淖?,焊縫金屬化學(xué)成份、力學(xué)性能均發(fā)生改變,尤其是燒結(jié)焊劑中合金元素加入對焊縫金屬化學(xué)成份影響最大。焊接接頭中常見工藝缺點(diǎn)產(chǎn)生原因及預(yù)防方法一、裂紋焊接裂紋,根據(jù)產(chǎn)生機(jī)理可分為:冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂裂紋幾大類。冷裂紋冷裂紋是在焊接過程中或焊后,在較低溫度下,大約在鋼馬氏體轉(zhuǎn)變溫度(即Ms點(diǎn))周圍,或300~200℃以下(或T<0.5Tm,Tm為以絕對溫度表示熔點(diǎn)溫度)溫度區(qū)間產(chǎn)生,故稱冷裂紋。冷裂紋又可分為:延遲裂紋、淬火裂紋和低塑性脆化裂紋。延遲裂紋,也稱氫致裂紋,能夠延至焊后幾小時、幾天、幾周甚至更長時間再發(fā)生,會造成預(yù)料不到重大事故,所以含有重大危險性。1、產(chǎn)生條件:①焊接接頭形成淬硬組織。因?yàn)殇摯阌矁A向較大,冷卻過程中產(chǎn)生大量脆、硬,而且體積很大馬氏體,形成很大內(nèi)應(yīng)力。接頭硬化傾向:碳影響是關(guān)鍵,含碳和鉻量越多、板越厚、截面積越大、熱輸入量越小,硬化越嚴(yán)重。②鋼材及焊縫中含擴(kuò)散氫較多,氫原子在缺點(diǎn)處(空穴、錯位)聚積(濃集)形成氫分子,氫分子體積較氫原子大,不能繼續(xù)擴(kuò)散,不停聚積,產(chǎn)生巨大氫分子壓力,甚至?xí)_(dá)成幾萬個大氣壓,使焊接接頭開裂。很多情況下,氫是誘發(fā)冷裂紋最活躍原因。③焊接拉應(yīng)力及拘束應(yīng)力較大(或應(yīng)力集中)超出接頭強(qiáng)度極限時產(chǎn)生開裂。2、產(chǎn)生原因:可分為選材和焊接工藝兩個方面。①選材方面:a、母材和焊材選擇匹配不妥,造成懸殊強(qiáng)度差異;b、材料中含碳、鉻、鉬、釩、硼等元素過高,鋼淬硬敏感性增加。②焊接工藝方面:a、焊條沒有充足烘干,藥皮中存在著水分(游離水和結(jié)晶水);焊材及母材坡口上有油、銹、水、漆等;環(huán)境濕度過大(>90%);有雨、雪污染坡口。以上水分及有機(jī)物,在焊接電弧作用下分解產(chǎn)生H,使焊縫中溶入過飽和氫。b、環(huán)境溫度太低;焊接速度太快;焊接線能量太少。會使接頭區(qū)域冷卻過快,造成很大內(nèi)應(yīng)力。c、焊接結(jié)構(gòu)不妥,產(chǎn)生很大拘束應(yīng)力。d、點(diǎn)焊處已產(chǎn)生裂紋,焊接時沒有鏟除掉;咬邊等應(yīng)力集中處引發(fā)焊趾裂紋;未焊透等應(yīng)力集中處引發(fā)焊根裂紋;夾渣等應(yīng)力集中處引發(fā)焊縫中裂紋。3、預(yù)防方法:能夠從選材和焊接工藝兩個方面著手。①正確地選材。選擇堿性低氫型焊條和焊劑,降低焊縫金屬中擴(kuò)散氫含量;搞好母材和焊材選擇匹配;在技術(shù)條件許可前提下,可選擇韌性好材料(如低一個強(qiáng)度等級焊材),或施行“軟”蓋面,以減小表面殘余應(yīng)力;必需時,在制造前對母材和焊材進(jìn)行化學(xué)分析、機(jī)械性能及可焊性、裂紋敏感性試驗(yàn)。②焊接工藝方面。a、嚴(yán)格地根據(jù)試驗(yàn)得出正確工藝規(guī)范進(jìn)行焊接操作。關(guān)鍵包含:嚴(yán)格地按規(guī)范進(jìn)行焊條烘干;選擇適宜焊接規(guī)范及線能量,合理電流、電壓、焊接速度、層間溫度及正確焊接次序;對點(diǎn)焊進(jìn)行檢驗(yàn)處理;搞好雙面焊清根等;仔細(xì)清理坡口和焊絲,除去油、銹和水分。b、選擇合理焊接結(jié)構(gòu),避免拘束應(yīng)力過大;正確坡口形式和焊接次序;降低焊接殘余應(yīng)力峰值。c、焊前預(yù)熱、焊后緩冷、控制層間溫度和焊后熱處理,是可焊性較差高強(qiáng)度鋼和不可避免高拘束結(jié)構(gòu)形式,預(yù)防冷裂紋行之有效方法。預(yù)熱和緩冷可減緩冷卻速度(延長△t800~500℃停留時間),改善接頭組織狀態(tài),降低淬硬傾向,降低組織應(yīng)力;焊后熱處理可消除焊接殘余應(yīng)力,降低焊縫中擴(kuò)散氫含量。在多數(shù)情況下,消除應(yīng)力熱處理應(yīng)在焊后立即進(jìn)行。d、焊后立即錘擊,使殘余應(yīng)力分散,避免造成高應(yīng)力區(qū),是局部補(bǔ)焊時預(yù)防冷裂紋行之有效方法之一。e、在焊縫根部和應(yīng)力比較集中焊縫表面,(熱影響區(qū)受到拘束應(yīng)力較低),采取強(qiáng)度等級較低焊條,往往在高拘束度下取得良好效果。f、采取惰性氣體保護(hù)焊,能最大地控制焊縫含氫量,降低冷裂紋敏感性,所以,應(yīng)大力推廣TIG、MIG焊接。(二)層狀撕裂層狀撕裂是冷裂紋一個特殊形式。關(guān)鍵是因?yàn)殇摪鍍?nèi)存在著分層(沿軋制方向)夾雜物(尤其是硫化物),在焊接時產(chǎn)生垂直于軋制方向(板厚方向)拉伸應(yīng)力作用下,在鋼板中熱影響區(qū)或稍遠(yuǎn)地方,產(chǎn)生“臺階”式,和母材軋制表面平行層狀開裂。產(chǎn)生在T字型、K字型厚板角焊接接頭中。提升鋼板質(zhì)量,降低鋼材中層狀夾雜物,從結(jié)構(gòu)設(shè)計和焊接工藝方面采取方法,降低板厚方向焊接拉伸應(yīng)力,可預(yù)防層狀撕裂。厚板焊接前,進(jìn)行板材超聲波和坡口滲透探傷,檢驗(yàn)分層夾雜物情況,如有層狀夾雜物存在,可設(shè)法避開或事先修、磨處理。(三)熱裂紋熱裂紋是在高溫下產(chǎn)生,從凝固溫度范圍至A3以上溫度,所以稱熱裂紋,又稱高溫裂紋。假如材料中存在著較多低熔點(diǎn)共晶雜質(zhì)元素(P、S、C等)和較多晶格缺點(diǎn),在焊接熔池結(jié)晶過程中,就輕易出現(xiàn)晶界偏析,偏析出現(xiàn)物質(zhì)多為低熔點(diǎn)共晶(如:FeS—Fe、Fe3P—Fe、NiS—Ni、Ni3P—Ni)和雜質(zhì),它們在結(jié)晶過程中,以液態(tài)間層存在,形成抗變形能力很低液態(tài)薄膜,對應(yīng)液態(tài)相存在時間增加,最終結(jié)晶凝固,而凝固后強(qiáng)度也極低,當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時,會將液態(tài)間層拉開,或在其凝固后很快被拉斷形成裂紋。另外,假如母材晶界上也存在著低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)時,則在加熱溫度超出其熔點(diǎn)熱影響區(qū)內(nèi),這些低熔點(diǎn)共晶物將熔化成液態(tài)間層,當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時,也會被拉開而形成熱影響區(qū)液化裂紋。熱裂紋全部是沿奧氏體晶界開裂,呈鋸齒狀,所以,又稱晶間裂紋。多出現(xiàn)在焊縫中間,尤其是弧坑處,多數(shù)在焊縫柱狀晶會合處,即焊縫凝固最終位置,也是最輕易引發(fā)低熔點(diǎn)共晶偏析位置;少數(shù)出現(xiàn)在熱影響區(qū)。焊縫中縱向裂紋通常發(fā)生在焊道中心,和焊縫長度方向平行;橫向裂紋通常沿柱狀晶界發(fā)生,并和母材晶界相連,和焊縫長度方向垂直。當(dāng)裂紋貫穿表面和空氣相通時,斷口表面呈氧化色彩(如藍(lán)灰色等),有焊縫表面宏觀裂紋中充滿熔渣。1、產(chǎn)生原因①選材方面:材料中含硫過多產(chǎn)生“熱脆”;含銅過高產(chǎn)生“銅脆”;含磷過高產(chǎn)生“冷脆”。②焊接工藝方面:鎳基不銹鋼,焊接次序不妥或?qū)娱g溫度過高、熱輸入量過大、冷卻速度太慢;坡口形式不妥(焊縫形狀系數(shù)ψ=b/h≤1窄深焊縫),單層單道焊時易產(chǎn)生焊縫中心偏析裂紋;弧坑保護(hù)不好,因?yàn)槠鲎饔茫桩a(chǎn)生弧坑熱裂紋;數(shù)次返修會產(chǎn)生晶格缺點(diǎn)聚集,形成多邊化熱裂紋。2、預(yù)防方法因?yàn)闊崃鸭y產(chǎn)生和應(yīng)力原因相關(guān),所以,預(yù)防方法也要從選材和焊接工藝兩個方面著手。①選材方面:a、限制鋼材和焊材中,易產(chǎn)生偏析元素和有害雜質(zhì)含量,尤其是S、P、C含量,因?yàn)樗鼈儾粌H形成低熔點(diǎn)共晶,而且還促進(jìn)偏析。C≤0.10%熱裂紋敏感性可大大降低。必需時對材料進(jìn)行化學(xué)分析、低倍檢驗(yàn)(如硫印等)。b、調(diào)整焊縫金屬化學(xué)成份,改善組織、細(xì)化晶粒,提升塑性,改變有害雜質(zhì)形態(tài)和分布,降低偏析,如采取奧氏體加小于6%鐵素體雙相組織。c、提升焊條和焊劑堿度,以減低焊縫中雜質(zhì)含量,改善偏析程度。②焊縫工藝方面:a、選擇合理坡口形式,焊縫成型系數(shù)ψ=b/h>1,避免窄而深“梨形”焊縫,(焊接電流過大也會形成“梨形”焊縫),預(yù)防柱狀晶在焊道中心會合,產(chǎn)生中心偏析形成脆斷面;采取多層多道焊,打亂偏析聚集。b、控制焊接規(guī)范:<i>采取較?。ê线m)焊接線能量,對于奧氏體(鎳基)不銹鋼應(yīng)盡可能采取小焊接線能量(不預(yù)熱、不擺動或少擺動、快速焊、小電流)、嚴(yán)格掌握層間溫度,以縮短焊縫金屬在高溫區(qū)停留時間;<ii>注意收弧時保護(hù),收弧要慢并填滿弧坑,預(yù)防弧坑偏析產(chǎn)生熱裂紋;<iii>盡可能避免數(shù)次返修,預(yù)防晶格缺點(diǎn)聚集產(chǎn)生多邊化熱裂紋;<iv>采取方法盡可能降低接頭應(yīng)力,避免應(yīng)力集中,并降低焊縫周圍剛度,妥善安排焊接次序,盡可能使大多數(shù)焊縫在較小剛度下焊接,使其有收縮余地。(四)再熱裂紋再熱裂紋是指部分含有釩、鉻、鉬、硼等合金元素低合金高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼焊接接頭,再加熱過程中(如消除應(yīng)力退火、多層多道焊及高溫工作等),發(fā)生在熱影響區(qū)粗晶區(qū),沿原奧氏體晶界開裂裂紋,也有稱其為消除應(yīng)力退火裂紋(SR裂紋)。600℃周圍有一敏感區(qū),超出650℃敏感性減弱。再熱裂紋起源于焊縫熱影響區(qū)粗晶區(qū),含有晶界斷裂特征。裂紋大多數(shù)發(fā)生在應(yīng)力集中部位。預(yù)防方法:①選材時應(yīng)注意能引發(fā)沉淀析出碳化物形成元素,尤其是V含量。必需采取高V鋼材時,焊接及熱處理時要尤其加以注意。②熱處理時避開再熱敏感區(qū),可降低再熱裂紋產(chǎn)生可能性,必需時熱處理前做熱處理工藝試驗(yàn)。③盡可能降低殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中,降低余高、消除咬邊、未焊透等缺點(diǎn),必需時將余高和焊趾打磨圓滑;提升預(yù)熱溫度,焊后緩冷,降低殘余應(yīng)力。④合適線能量,預(yù)防熱影響區(qū)過熱,晶粒粗大。⑤在滿足設(shè)計要求前提下,選擇低一個強(qiáng)度等級焊條,讓其釋放一部分由熱處理過程消除應(yīng)力,(讓應(yīng)力在焊縫中松弛),對降低再熱裂紋有好處。二、未熔合未熔合是指熔焊時,焊道和母材之間、焊道和焊道之間、點(diǎn)焊時焊點(diǎn)和母材之間,未完全熔化結(jié)合部分。1、產(chǎn)生原因:產(chǎn)生未熔合根本原因是焊接熱量不夠,被焊件沒有充足熔化造成。關(guān)鍵原因有:①電流太?。虎诤杆偬?;③電弧偏吹;④操作歪斜;⑤起焊時溫度太低;⑥焊絲太細(xì);⑦極性接反,焊條熔化太快,母材沒有充足熔化;⑧坡口及先焊焊縫表面上有銹、熔渣及污物。這些原因全部造成焊材早熔化,而被焊母材溫度低,沒有熔化,熔化焊材金屬沾附到焊件上。2、預(yù)防方法:①選擇合適電流(稍大)、焊速(稍慢),正確極性,注意母材熔化情況;②清除潔凈坡口及前道焊縫上熔渣及贓物;③起焊時要使接頭充足預(yù)熱,建立好第一個熔池;④克服電弧偏吹。注意焊條角度,照料坡口兩側(cè)熔化情況;三、未焊透未焊透是指焊接時接頭根部未完全熔透現(xiàn)象。另外,焊縫金屬和母材之間,未被電弧熔化而留下空隙。常發(fā)生在單面焊根部和雙面焊中間。(ISO—母材金屬之間沒有熔化,熔敷金屬沒有進(jìn)入接頭根部缺點(diǎn)。)1、產(chǎn)生原因:①坡口及裝配方面:間隙過??;鈍邊太厚;坡口角度太??;坡口歪斜;有內(nèi)倒角坡口角度太大;錯口嚴(yán)重;②工藝規(guī)范方面:電流過??;焊速過大;電弧偏吹;起焊處溫度低;極性接反;③操作方面:焊條太粗;操作歪斜;雙面焊時清根不根本;坡口根部有銹、油、污垢,阻礙基礎(chǔ)金屬很好地熔化。2、預(yù)防方法:①控制好坡口尺寸:間隙、鈍邊、角度及錯口等;②控制電流、極性和焊速;使接頭充足預(yù)熱,建立好第一個熔池;③控制焊條直徑和焊接角度;克服電弧偏吹;④雙面焊清根一定要根本;⑤坡口及鈍邊上油、銹、渣、垢一定要清理潔凈。四、氣孔氣孔是指焊接時,熔池中氣泡在凝固時未能逸出,而殘留下來形成空穴。依據(jù)氣孔產(chǎn)生部位不一樣,可分為內(nèi)部氣孔和外部氣孔;依據(jù)分布情況可分為單個氣孔、漣狀氣孔和密集氣孔;依據(jù)氣孔產(chǎn)生原因和條件不一樣,其形狀有球形、橢圓形、旋渦狀和毛蟲狀等。1、產(chǎn)生原因:形成氣孔氣體關(guān)鍵起源于:a、大氣:空氣濕度太大,超出90%,水分分解,氫氣、氧氣侵入;收弧太快,保護(hù)不好,空氣中N2氣侵入;電弧太長,空氣中N2氣侵入;b、溶解于母材、焊絲和焊條鋼芯中氣體,藥皮和焊劑中水和氣體:<i>焊條烘干溫度太低、保溫時間太短;<ii>焊條過期失效;<iii>氬氣純度不夠,保護(hù)不良;<iv>焊條烘干溫度過高,使藥皮成份變質(zhì),失去保護(hù)作用;電流過大,藥皮發(fā)紅失效,失去保護(hù)作用,空氣中N2氣侵入;<v>焊芯銹蝕、焊絲清理不凈、焊劑混入污物。c、焊材、母材上油、銹、水、漆等污物,分解產(chǎn)生氣體;d、操作原因引發(fā)氣孔:<i>運(yùn)條速度太快,氣泡來不及逸出;<ii>焊絲填加不均勻,空氣侵入;<iii>埋弧焊時,電弧電壓過高,網(wǎng)路電壓波動過大,空氣侵入。2、預(yù)防方法:①嚴(yán)格控制焊條烘干溫度和保溫時間;②不使用過期失效焊材;使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求保護(hù)氣體(氬氣等);③根本清理坡口及焊絲上油、銹、水、漆等污物;④電弧長度要合適,預(yù)防N2氣侵入,堿性焊條尤其要采取短弧;⑤搞好接頭和收弧。<i>充足預(yù)熱接頭,建立好第一個熔池,使上一個收弧處氣體消除掉;<ii>收弧要慢,填滿弧坑,采取“回焊法”等,使氣、渣充足保護(hù)好熔池,預(yù)防N2氣侵入;<iii>多層多道焊各層各道接頭要錯開,預(yù)防氣孔密集(上下重合);⑥合適增加熱輸入量,降低焊接速度,以利氣泡逸出。五、夾渣夾渣是指焊后殘留在焊縫中非金屬夾雜物。關(guān)鍵是因?yàn)椴僮髟颍鄢刂腥墼鼇聿患案〕?,而存在于焊縫之中。1、產(chǎn)生原因:①坡口角度太小,運(yùn)條、清渣困難;②運(yùn)條太快,熔渣來不及浮出;③焊接電流太小,熔深太小;④運(yùn)條時坡口兩側(cè)停留時間短,而在焊縫中心過分太慢,使得焊縫中心堆高,坡口兩側(cè)形成死角,夾渣清理不出來;焊縫成型粗劣;⑤前一層熔渣清理不潔凈;接頭處理不根本;坡口處有銹、垢、泥沙等;⑥焊條涂料中含碳成份過高。2、預(yù)防方法:①根本清理坡口油污、泥沙、銹斑;根本清理前焊道熔渣;②合適調(diào)整(加大)焊接電流;控制焊接速度,造成熔渣浮出條件;③正確掌握操作方法,使焊縫表面光滑,焊縫中心不堆高;④選擇優(yōu)質(zhì)焊條。六、夾鎢手工鎢極氬弧焊過程中,因?yàn)橐恍┰颍规u極強(qiáng)烈發(fā)燒,端部熔化、蒸發(fā),使鎢過渡到焊縫中,并殘留在焊縫內(nèi)形成夾鎢。1、產(chǎn)生原因:①當(dāng)焊縫電流過大,超出極限電流值,或鎢極直徑太小時,使鎢極強(qiáng)烈地發(fā)燒、端部熔化;②氬氣保護(hù)不良,引發(fā)鎢極燒損;③熾熱鎢極觸及熔池或焊絲,而產(chǎn)生飛濺等,均會引發(fā)焊縫夾鎢。2、預(yù)防方法:①依據(jù)工件厚度,選擇對應(yīng)鎢極直徑和焊接電流;②使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求純度氬氣;③施焊時采取高頻振蕩器引弧,在不防礙操作情況下,盡可能采取短弧,以增強(qiáng)氬氣保護(hù)效果;④操作要仔細(xì),不使鎢極觸及熔池和焊絲;⑤常常修磨鎢極端部。2.3焊后熱處理為改善壓力容器焊接區(qū)性能和消除焊接殘余應(yīng)力等有害影響,對焊接區(qū)及其相關(guān)部位在金屬相變溫度點(diǎn)以下充足均勻加熱,然后又均勻冷卻以進(jìn)行消除應(yīng)力和退火。焊后熱處理是確保壓力容器焊接接頭性能一個很關(guān)鍵步驟。采取600-640℃回火,保溫40分鐘來消除應(yīng)力。第3章焊接工藝規(guī)程一、選材1.含有足夠強(qiáng)度,塑性,韌性和穩(wěn)定性。2.含有良好冷熱加工性和焊接性能。3.在有腐蝕性介質(zhì)設(shè)備必需有良好耐蝕性和抗氫性。4.在高溫狀態(tài)使用設(shè)備要有良好熱穩(wěn)定性。5.在低溫狀態(tài)下使用設(shè)備要考慮有良好韌性。二、下料和坡口加工1.領(lǐng)料:材料須含有合格質(zhì)保書,標(biāo)識齊全。鋼板表面不許可存在有裂紋、氣泡、結(jié)疤、折疊和夾雜等缺點(diǎn)。鋼板不得有分層。如有上述表面缺點(diǎn),許可清理,清理深度從鋼板實(shí)際尺寸算起,不得超出鋼板厚度公差之半,并應(yīng)確保鋼板最小厚度。缺點(diǎn)清理處應(yīng)平滑無棱角。其它缺點(diǎn)許可存在。但其深度從鋼板實(shí)際尺寸算起,不得超出鋼板厚度公差之半,并應(yīng)確保缺點(diǎn)處厚度不超出鋼板許可最小厚度。圖樣及標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行超探材料應(yīng)檢驗(yàn)合格。三類容器用材料須復(fù)驗(yàn)合格,母材抽樣復(fù)驗(yàn)須合格,不然不得領(lǐng)料。不銹鋼及復(fù)合板復(fù)層表面下料前應(yīng)有防污染方法。2.號料按排板圖號料,通常同材料,同焊接方法筒體縱縫加工一組產(chǎn)品試板。劃線、號料時須考慮卷制管馬鞍口形狀和接管焊接型式(內(nèi)伸10mm或平齊),并預(yù)留3~8mm機(jī)加工余量,按理論最長點(diǎn)尺寸確保。注意圖紙中接管外伸高度、內(nèi)伸高度解釋。注意設(shè)計對標(biāo)準(zhǔn)人孔組合件特殊備注,如錐段上人孔接管須加長。筒節(jié)板長、寬號料允差為±1mm,對角線允差≤1.5mm,刨削余量為2mm。號料后板面各項(xiàng)標(biāo)識應(yīng)齊全,如筒節(jié)編號、產(chǎn)品編號。如超出滾制能力,依據(jù)筒節(jié)直徑和壁厚,板兩端合理預(yù)留200-450帶頭板,通常是直徑越小壁厚越厚預(yù)留帶頭板越長。卷制接管、蝦米彎接管由技術(shù)人員在CAD上放樣后,按等分法分成若干份,然后將基準(zhǔn)線至雙線弧線尺寸標(biāo)注出來后(見上圖所表示接管馬鞍口)交班組放樣。標(biāo)移時如焊接工藝為內(nèi)坡口,則需標(biāo)移在畫線一面反面,此時必需在畫線一面用記號筆寫上相關(guān)標(biāo)識。3.下料不銹鋼板下料采取數(shù)控等離子切割機(jī)放水切割或用剪板機(jī)剪切,復(fù)合鋼板下料可用一般等離子或數(shù)控等離子切割。其它板材下料采取數(shù)控或小車式氧-乙炔切割,但當(dāng)鋼板較薄、余量不多切割后易產(chǎn)生變形時也采取數(shù)控等離子切割機(jī)放水切割。剪切、切割后相對于檢驗(yàn)線偏差為±1mm。采取剪切下料后剪切面許可有深度≤1mm磕痕和厚度≤0.5mm毛刺。4.坡口切割16MnR、20R、Q235等鋼板可用氧-乙炔切割坡口。板切割后坡口表面不得有溝槽和缺肉,不得有氧化鐵等雜物。應(yīng)均勻光滑,坡口鈍邊允差為±1mm,角度允差為±2.5°。筒節(jié)板長寬度允差為±2mm,對角線允差≤2.5mm。切割坡口必需磨去氧化層、滲碳層、淬硬層,直至露出金屬光澤。刨邊不銹鋼板、復(fù)合鋼板、Cr-Mo、低溫鋼板坡口均采取刨邊機(jī)。需削薄處理筒節(jié)鋼板不得在鋼板未圈圓情況下采取刨邊機(jī)削薄。板刨邊后坡口表面不得有擠壓或魚鱗狀痕跡,粗糙度不得低于,坡口鈍邊允差為±1mm,角度允差為±2.5°。筒節(jié)板長寬度允差為±2mm,對角線允差≤2.5mm。需進(jìn)行坡口探傷板料其坡口探傷前,須進(jìn)行表面打磨,直至露出金屬光澤。(一)下料工具及試用范圍:1、氣割:碳鋼2、等離子切割:合金鋼、不銹鋼3、剪扳機(jī):&≤8㎜L≤2500㎜切邊為直邊4、鋸管機(jī):接管5、滾板機(jī):三輥6、依據(jù)圖紙對材料及坡口進(jìn)行加工。三、焊接(一)焊前準(zhǔn)備和焊接環(huán)境焊條、焊劑及其它焊接材料貯存庫應(yīng)保持干燥,相對濕度不得大于60%。當(dāng)施焊環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況,且無有效防護(hù)方法時,嚴(yán)禁施焊:手工焊時風(fēng)速大于10m/sB)氣體保護(hù)焊時風(fēng)速大于2m/sC)相對濕度大于90%D)雨、雪環(huán)境(二)焊接工藝(見附錄)(三)焊縫返修1、焊逢同一部位返修次數(shù)不宜超出兩次。如超出兩次,返修前均應(yīng)經(jīng)制造單位技術(shù)總責(zé)任人同意,返修次數(shù)、部位和返修情況應(yīng)記入容器質(zhì)量證實(shí)書。2、要求焊后熱處理容器,通常應(yīng)在熱處理前進(jìn)行返修。如在熱處理后返修時,補(bǔ)焊后應(yīng)做必需熱處理四、無損探傷(一)理論1.定義:借用于現(xiàn)今手段和一起在不損壞和破壞材料機(jī)器及其結(jié)構(gòu)情況下對它們化學(xué)性質(zhì)、機(jī)械性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。2.目標(biāo):①確保工件和設(shè)備質(zhì)量,確保設(shè)備正常運(yùn)行。射線:RT超聲波UT(焊縫、鍛件)磁粉MT(檢驗(yàn)鐵磁性表面)滲透PT(表面開口缺點(diǎn))②改善制造工藝③降低成本④提升設(shè)備可靠性3.應(yīng)用特點(diǎn):①無損檢測要和破壞性試驗(yàn)相結(jié)合。②正確選擇最合適無損檢測。③正確使用無損檢測時機(jī)④綜合應(yīng)用多種無損檢測方法4.應(yīng)用范圍:①組合件內(nèi)部結(jié)構(gòu)或內(nèi)部組成檢驗(yàn),不破壞對象,利用射線檢驗(yàn)內(nèi)部情況。②材料,鑄、鍛件和焊縫間檢驗(yàn)。③材料和機(jī)械質(zhì)量檢測④表面測厚五、壓力容器熱處理:(一)正火①目標(biāo):細(xì)化晶粒,提升母材及常化處理焊縫綜合機(jī)械性能,消除冷作硬化,便于切削加工。②方法:把要正火零件放入加熱爐中加熱到一定溫度按每毫米1.5分~2.5分保溫出爐空冷,風(fēng)冷或霧冷。③應(yīng)用:16MnR高溫保溫時間過長,使奧氏體晶粒大(正火)35﹟鍛件(正火)封頭,筒體(正火)(二)調(diào)質(zhì)處理:①目標(biāo):提升零件綜合機(jī)械性能。②方法:淬火+高溫回火(500℃以上)。得到索氏體。(三)固溶處理:(針對奧氏體不銹鋼)即在室溫條件下保留奧氏體。①目標(biāo):將零件加熱使碳化物溶到奧氏體中,再以足夠快冷卻速度將碳化物固定在奧氏體中。含有最低強(qiáng)度、最高塑性、最好耐蝕性。②應(yīng)用:封頭③方法:加熱到1000℃~1150℃,以2分到4分/㎜保溫后快冷,然后水冷,再進(jìn)行空冷。(四)焊后熱處理:(消除應(yīng)力,退火)PWHT通常熱處理:SRISR①目標(biāo):A.改善焊接接頭及熱影響區(qū)組織和性能。B.消除焊接和冷作硬化應(yīng)力。C.預(yù)防產(chǎn)生焊接裂紋。②方法:A.優(yōu)先采取爐內(nèi)整體消除應(yīng)力方法B.分段熱處理:一端在爐內(nèi),采取合適保溫方法以防有害溫度梯度(反復(fù)加熱長度≥1.5m)Φ3.6m加氫反應(yīng)器,長26mC.對環(huán)縫進(jìn)行局部消除應(yīng)力處理→加熱寬度:焊縫中心線每側(cè)2倍板厚。③焊后熱處理工藝:A.爐溫400℃以下裝爐B.升溫速率5000℃/T(有效厚度)/h且≤200℃/hC.保溫時間T≤50mm,25mm/hT>50mm保溫時間=(150+T)/100(h)D.降溫速率:400℃以上,6500/T℃/h且≤260℃/h④壓力

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