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不銹鋼復(fù)合板壓力容器 焊接特點(diǎn)

時間:2020-09-30 來源:盧梭說壓力容器 瀏覽:
基本特點(diǎn)
為了避免因焊接而損害復(fù)合鋼板優(yōu)良的綜合性能,通常是基層和覆層分別進(jìn)行焊接。也就是說,復(fù)合鋼板的焊接可分為:基層的焊接、覆層的焊接、基層和覆層交界處過渡區(qū)的焊接三部分。其中,過渡區(qū)的焊接屬于異種鋼焊接,其焊接性主要取決于基層和覆層的化學(xué)、物理性能、接頭形式和填充金屬等。
如果過渡區(qū)異種金屬之間缺乏相溶性,尚沒有成熟的焊接工藝和焊接材料時,可以不焊過渡區(qū),只分別焊基層和覆層,焊覆層時盡量不讓基層熔入。
焊接方法
鑒于基層有力學(xué)性能要求,所以基本上都是采用焊接性能較好的結(jié)構(gòu)鋼,如碳鋼和普通低合金鋼等作基層材料,其厚度相對較厚。一般采用焊條電弧焊、埋弧焊和CO2氣體保護(hù)焊。
不銹鋼復(fù)合鋼板覆層,目前應(yīng)用較多的是奧氏體不銹鋼,其次是鐵素體不銹鋼,所以對這種覆層及過渡區(qū)的焊接常用焊條電弧焊氬弧焊。
焊接材料
基層的焊接材料,應(yīng)保證接頭具有預(yù)期的力學(xué)性能,一般按等強(qiáng)度原則選材。
覆層的焊接材料,原則上應(yīng)與覆材相同或相近。
焊接過渡區(qū)的焊接材料,按異種鋼焊接的特點(diǎn)來選用,必須考慮基層焊縫對過渡區(qū)焊縫的稀釋作用。
焊接接頭的設(shè)計
焊接接頭的設(shè)計,應(yīng)在保證焊接質(zhì)量的前提下,盡量減少填充金屬量,減小熔合比,便于操作等。一般大部分焊接工作安排在基層側(cè)進(jìn)行,可減少過渡層與覆層的焊接工作量,防止碳鋼或低合金鋼焊條與不銹鋼復(fù)合層接觸,有利于控制覆層金屬的化學(xué)成分和覆層的焊接。
GB/T 985.4-2008《復(fù)合鋼的推薦坡口》已給出了一般熔焊用的坡口形狀和尺寸。
當(dāng)對覆層焊縫的耐腐蝕性能要求較高,或覆層為超低碳不銹鋼,需在焊接區(qū)的覆層與基層結(jié)合處,將基材加工掉1~2mm,采用過渡層焊材填充,同時降低基材及其焊縫對覆層焊縫化學(xué)成分的稀釋作用,確保覆層焊縫的合金元素含量,以保證其耐腐蝕性能。
焊接接頭的無損檢測
層是保證復(fù)合板強(qiáng)度的主要部分,因此基層A、B類焊縫須經(jīng)過嚴(yán)格的射線或超聲檢測,檢測比例和合格級別由設(shè)計人員確定。
由于覆層焊接過程復(fù)雜,焊材價格高,且不易經(jīng)歷較多的熱過程,所以基層焊縫的檢查一般在焊接過渡層和覆層之前進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)缺陷及時返修。
基層焊縫合格后,再進(jìn)行過渡層和覆層的焊接,焊前基層側(cè)的焊縫要修磨平整,去掉余高,表面要進(jìn)行磁粉檢測,保證與過渡層的結(jié)合面無裂紋等缺陷存在。
覆層表面須進(jìn)行100%滲透檢測,必要時還可對過渡層表面進(jìn)行滲透檢測。
當(dāng)復(fù)合層也參與強(qiáng)度計算的情況下,復(fù)合板全部焊完后,整個接頭需要進(jìn)行射線檢查,確保在過渡層和復(fù)層焊縫中無影響機(jī)械性能的缺陷存在。
另外,對于容器的C、D類焊接接頭,以及非受壓元件與受壓元件(筒體、封頭、接管等)相連接的焊接接頭、如裙座、吊耳、支架與封頭或筒體的連接,鞍座墊板與筒體的連接等。設(shè)計者可根據(jù)容器的具體情況與重要等級,確定此類焊接接頭的表面檢測方法與合格級別。
焊接接頭的熱處理
需要進(jìn)行焊后熱處理消除焊接殘余應(yīng)力時,最好在焊完基層焊縫后進(jìn)行,然后焊過渡層,再焊覆層。
選擇熱處理工藝時應(yīng)考慮下列因素:基層與覆層熱處理工藝參數(shù)上的差異;對覆層耐蝕性能的影響;基層和覆層界面間元素擴(kuò)散是否會產(chǎn)生脆性相,導(dǎo)致復(fù)合鋼板性能惡化;因基層與覆層間物理性能差異,熱處理冷卻過程產(chǎn)生殘余應(yīng)力,導(dǎo)致覆層產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂等。一般熱處理溫度宜取下限,適當(dāng)延長保溫時間。另外,對覆層噴丸處理也有利于降低應(yīng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]賈碩.不銹鋼復(fù)合板壓力容器焊接技術(shù)的探討[J].石油化工設(shè)計, 2011, 28(4).
[2]陳祝年.焊接工程師手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2009
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