焊接質(zhì)量與焊條選擇、母材(編輯修改稿)
2025-03-27 12:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Ni14Mo2不銹鋼和 a022焊條制造，該材料具有良好的焊接性能和抗晶間腐蝕能力。由于應(yīng)力腐蝕機(jī)理不同于晶間腐蝕，因此，抗晶間腐蝕能力強(qiáng)的不銹鋼不一定有較高的抗應(yīng)力腐蝕能力。理論和實(shí)踐證明，應(yīng)力腐蝕的敏感性主要取決于應(yīng)力大小和方向，同時(shí)還與腐蝕介質(zhì)種類、濃度和溫度有關(guān)。奧氏體不銹鋼對(duì)應(yīng)力腐蝕的敏感性最大。即使在其中添加鉬、鈮或鈦的穩(wěn)定碳化物元素，也不能完全避免應(yīng)力腐蝕。因此，本蒸壓釜制造用材料雖為超低碳型并加了近 2%鉬的奧氏體不銹鋼，也未能避免應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。 ? （ 2）溫度因素：據(jù)有關(guān)資料表明，奧氏體不銹鋼在 50攝氏度以上的含氯介質(zhì)中極易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。而本釜的工作溫度 80攝氏度以上，此溫度正是極易發(fā)生應(yīng)力腐蝕的危險(xiǎn)溫度范圍。 ? （ 3）焊接工藝因素：眾所周知，焊接工藝不當(dāng)，必然導(dǎo)致極大的焊接應(yīng)力。從本釜下端的焊縫看，其焊縫寬度、余高、焊波等與碳鋼焊縫相似，且焊縫邊緣有咬邊，這足以證明其焊縫焊接規(guī)范大。一般認(rèn)為不銹鋼的焊接規(guī)范比碳鋼小 20%以上。施焊時(shí)，應(yīng)采用小電流、快焊速、快冷卻及窄焊道的規(guī)范。金相檢驗(yàn)也證明，下段釜體焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大。粗晶粒勢(shì)必造成大的焊接應(yīng)力，從而增大了應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的傾向。因此，焊接工藝不當(dāng)是造成本釜產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕并快速失效的最主要原因。 ? 經(jīng)對(duì)蒸壓釜爆炸現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，釜內(nèi)外表面、焊縫、斷口宏觀檢查，釜下端材質(zhì)理化分析、試驗(yàn)、斷口處腐蝕產(chǎn)物 EDS分析、斷口及焊縫金相試驗(yàn)，證明其裂紋形貌、斷口電子金相形貌都具有應(yīng)力腐蝕特征；主裂紋方向與釜主應(yīng)力方向垂直；并在工作介質(zhì)中有氯離子存在，因此，可以確認(rèn)，本釜的失效為典型的應(yīng)力腐蝕破壞。其產(chǎn)生原因如下： ? （ 1）蒸壓釜工作介質(zhì)不純，其中含有較高 ? 的氯離子，形成了應(yīng)力腐蝕的特定介質(zhì)條件。 ? （ 2）蒸壓釜下端在制造時(shí)焊接工藝不當(dāng)。不規(guī)范的焊接使焊縫及熱影響區(qū)晶粒粗大，并產(chǎn)生極大的焊接應(yīng)力。 ? （ 3）蒸壓釜工作溫度正處在最易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的危險(xiǎn)溫度區(qū)。 ? 從本實(shí)例中得出如下經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)： ? （ 1）生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制母材原料純度，防止易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的特定介質(zhì)導(dǎo)入。 ? （ 2）在不銹鋼容器制造時(shí)，一定要采用正確的焊接工藝規(guī)范，盡可能降低焊接應(yīng)力，必要時(shí)還要進(jìn)行熱處理。 ? 由表中可以看出，二氧化碳保護(hù)焊的適用范圍包含了手工焊的范圍，并且前者各項(xiàng)特點(diǎn)均好于手工焊，因此，在我們公司在生產(chǎn)各種加壓類小件時(shí)已經(jīng)逐步用二氧化碳保護(hù)焊取代了手工焊。 ? 一般在焊接壓力容器筒身時(shí)，板材的縱縫環(huán)縫是采用埋弧焊，各種管材與筒身相接時(shí)時(shí)采用二氧化碳?xì)獗：浮? ? 以下介紹兩種生產(chǎn)中常用的焊接方法： ? ? 二氧化碳焊絲如圖 3所示。 ? ? 圖 3 二氧化碳焊絲直徑的的選擇應(yīng)根據(jù)焊件的厚度、焊接位置及生產(chǎn)進(jìn)度要求綜合考慮，可按下表進(jìn)行選擇。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊絲直徑選用表（ mm） 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接電流和焊接電壓應(yīng)根據(jù)焊件厚度、破口形式、焊絲直徑及所需的熔滴過(guò)渡形式選擇。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接電流及焊接電壓： ? 焊絲伸出長(zhǎng)度一般取焊絲直徑的 8倍，且不超過(guò) 15mm。 ? 二氧化碳保護(hù)焊如下圖 4所示： ? 圖 4 ? 二氧化碳?xì)獗：傅膬?yōu)點(diǎn)如下： ? （ 1）二氧化碳?xì)獗：复┩改芰?qiáng)，焊接電流密度大且變形小，生產(chǎn)效率比焊條電弧焊高 13倍。 ? （ 2）二氧化碳?xì)怏w便宜，焊前對(duì)工件的清理可以從簡(jiǎn)，其焊接成本只有焊條電弧焊的 40%50%。 ? （ 3）焊縫抗繡能力強(qiáng)，含氫量低，冷裂紋傾向小。 ? 用二氧化碳?xì)獗：负讣訅捍蠓ㄌm如圖 5所示。 ? ? 圖 5 ? 二氧化碳?xì)獗：敢灿衅浔旧淼木窒扌裕? ? （ 1）二氧化碳?xì)獗：负附舆^(guò)程中金屬飛濺較多，特別是當(dāng)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)不匹配時(shí)尤為嚴(yán)重。如圖 6所示 ? ? ? ? 圖 6（圖中顆粒為飛濺物） ? （ 2）不能焊接易氧化的金屬材料，并且其抗風(fēng)能力差，野外作業(yè)或露天作業(yè)時(shí)需要有防風(fēng)措施。 ? ? 埋弧焊又稱熔劑層下自動(dòng)電弧焊，它是一種電弧在顆粒狀焊劑層下燃燒的自動(dòng)電弧焊接方法，是目前僅次于焊條電弧焊的應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。如圖 7所示。 ? 為了保證焊縫成形美觀，在提高焊接電流的同時(shí)要提高電弧電壓，使它們保持合適的比例，以獲得合適的焊縫成形。焊接電流與相應(yīng)的電弧電壓見(jiàn)下表。 ? 焊絲直徑主要影響焊縫厚度。當(dāng)焊接電流一定時(shí)，減小焊絲直徑，電流密度增加，電弧吹力增大，使焊縫厚度增大，成形系數(shù)減小。故使用同樣大小的電流時(shí)，直徑小的焊絲可以得到
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