浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防

浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防
浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防

浅析压力容器异种钢焊接常见缺陷及预防

发表时间:2017-04-25T14:35:36.447Z 来源:《电力设备》2017年第3期作者:孙鹤伟王继福

[导读] 本文就针对压力容器异种钢焊接常见缺陷进行分析,同时提出相应的预防措施。

(哈电集团(秦皇岛)重型装备有限公司河北秦皇岛 066206)

摘要:异种钢焊接因为其自身的特殊性给压力容器的焊接造成了很多困难,出现焊接缺陷,给压力容器的本质安全埋下隐患,研究其缺陷产生原因,合理选择焊接材料、设计合理的焊接结构、制定合理的焊接工艺等方面进行控制异种钢焊接缺陷的产生,从根本上确保压力容器的质量。基于此,本文就针对压力容器异种钢焊接常见缺陷进行分析,同时提出相应的预防措施。

关键词:压力容器;异种钢焊接;常见缺陷;预防

引言

焊接的实际质量对压力容器的安全运行发挥了重要作用,同时也是安全运行的关键,焊接的质量控制对化工压力容器从焊接方案设计到焊接出厂产品运用的各个环节都产生了重要影响。一个压力容器的实际生产经营企业,无论是高层领导者,还是一线焊接工人,都应该严格遵守国家对化工压力容器的生产检验标准以及相关程序,从而进一步抓好在异种钢焊接操作过程中的质量问题。

1异种钢焊接常见缺陷及原因分析

1.1外观缺陷

用肉眼或简单的方法便可以从外部检查出来的缺陷,如:焊缝尺寸不符合要求、咬边、弧坑、焊穿、焊瘤、严重飞溅、电弧擦伤、塌腰、表面裂纹、表面气孔电弧擦伤等。

1.2 内部缺陷

只能通过破坏性检查或无损探伤的方法来发现,如:内部裂纹,内部气孔,夹渣,未焊透,未熔合,偏析,白点,以及接头的组织和性能不符合要求等。在实际焊接过程中人们往往重视工艺性缺陷(裂纹、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透),而忽视焊件尺寸不符合要求、焊接接头的使用性能和焊接接头的化学成分不符合要求的缺陷,从而给压力容器设备留下无法弥补的隐患。

1.3 异种钢焊接常见缺陷及原因分析

焊接引起的焊件尺寸不符合要求,如焊件尺寸长度(或宽度)缩短、焊件平面度达不到要求,这主要是由于焊缝收缩引起的焊接变形导致,此类缺陷往往无法修复合格而导致焊件报废。焊接接头的性能和化学成分只有通过产品焊接试件的检验或在产品上进行非破坏性检查才能取得结果。焊接接头的使用性能和焊接接头的化学成分不符合要求的缺陷是由于异种钢化学成分上的差别,其在焊接时,在母材和焊缝之间存在一个熔合区,它是母材金属向焊缝金属过渡的过渡区,其成分和母材或焊缝都不相同且往往介于两者之间,形成特殊化学成分的过渡层,该区域的化学成分和金相组织不均匀,力学性能、物理性能也有较大差异,特别是第二类异种钢焊接接头,由于焊接时稀释率的存在,造成焊接接头化学成分不符合要求的缺陷,导致焊接接头力学性能的降低。

2异种钢焊接问题的预防和控制措施

2.1设计控制

设计人员在进行焊接设计的过程中需要充分了解该压力容器的使用工况,综合压力、温度、工作介质,使用地点外部环境,对压力容器的母材、焊材、焊接环境、焊后理化处理等提出要求,同时对各焊缝的结构形式、焊接方式、填充金属做出要求;配合相应的无损检测;确保压力容器的制造质量和使用要求。

2.2提高焊工技能

一些焊接缺陷是由于焊接人员的劳动技能不娴熟或操作不规范造成的,因此需要提高焊工的劳动素质。(1)需要聘用获得国家承认的上岗证的焊工;(2)针对各自企业的实际情况来培训焊接人员,直至培训考核合格后才能上岗;(3)持续地对焊接人员的劳动素质进行评价,对评价结果较差或者不稳定的加强培训。

2.3焊接工艺选定及焊接规范制定

焊接工艺是控制压力容器焊接质量的关键因素。在焊接前,企业应当综合评估焊接工艺,根据自身实际情况,对各项工艺参数进行验证,不建议直接照搬其他企业的焊接工艺。在选定好合适的焊接工艺后,必须依据相应的焊接工艺制定详细的焊接规范,以便于焊接人员操作。焊接规范应当根据压力容器的设计要求、焊接工艺来制定。焊接人员必须严格按照操作规范进行焊接,对焊接的每一道工序负责。

2.4焊接过程控制

焊接前应当确定焊缝的组队间隙、钝边的大小、坡口的清洁等符合要求。在焊接中,注意:(1)尽量不选择十字焊缝;(2)不允许强力组装;(3)需焊接临时吊耳和拉筋的垫板,需将垫板割除后的焊瘤打磨光滑。焊接后,进行无损检测,包括外观检测、无损探伤、耐压测试及致密性试验。

2.5选择合理的焊接工艺参数

焊接工艺参数对熔合比有着直接的影响,大线能量焊接也即单位长度焊缝吸收电弧的热量多,母材被熔化的量多,即熔合比大。异种钢焊接要求熔合比小,则要用小线能量焊接,通常用小电流、高焊速、多层多道焊。异种钢焊接的预热温度应按焊接性差的选定,焊接性差的钢,需要预热来防止产生冷裂纹。一种钢焊接不需要预热,另一种钢焊接需要预热,两种钢焊接在一起,则应采取预热措施。例珠光体耐热钢(要预热)和低碳钢(不要预热)焊在一起,则应按珠光体耐热钢来选择预热温度。一种钢预热温度高,另一种钢预热温度低,两种钢焊在一起,应选择预热温度高的作为预热规范,即异种钢焊接的预热温度应按焊接性差的选定。

2.6正确执行焊接工艺

规程焊接工艺规程是制造焊件所有相关的加工和实践要求的细则文件,可保证由熟练焊工或操作工操作时的质量再现性;是焊接工艺人员依据评定合格的焊接工艺,针对具体的产品焊缝,运用焊接实践知识和理论知识编制而成的,焊工必须严格执行焊接工艺规程,从而确保压力容器的焊接质量。

结束语

总之,压力容器的质量与焊接质量密切相关。企业应当根据自身的实际情况,找出对焊接的不利因素,对劳动者加强培训,对焊接材料、焊接工艺和规范、焊接过程控制等方面进行质量控制,可有效保证压力容器的焊接质量。压力容器焊接缺陷的防治既要注重从预防和

异种钢焊接方案11

发放编号文件编号 山东胜星化工150万吨常减压装置 异种钢焊接 焊接方案 山东淄建集团工业设备安装分公司 2014-07-22

焊接(方案)报审表

1、适用范围 本作业指导书适用于减压塔到减压炉DN800复合管与不锈钢管焊接作业。 2、引用标准 DL/T 869—2004《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T 868—2004《焊接工艺评定规程》 DL/T 679—1999《焊工技术考核规程》 DL/T 820—2002《管道焊接接头超声波检验技术规程》 DL/T 821—2002《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》 JB3223-96《焊条质量管理规程》 DL5009.1-2002《电力建设安全工作规程》 3、编写依据 相关图纸及说明 公司《焊接工艺评定》 4、工程概况 4.1工程简介 本工程位于广饶大王,150万吨常减压装置 5、作业准备和条件 5.1人员 5.1.1施焊人员 施焊人员必须经培训考试合格,持有相应项目的合格证,焊前进行相应的仿样合格。 5.2焊接工、机具 5.2.1焊机 焊机选用ZX7-400S型逆变弧焊整流器。 5.2.2焊接工具 焊枪选用QQ—85°/150A型。 氩气减压器选用AT—15型。 5.3焊接材料 5.3.1焊条和焊丝 焊工凭班(组)长、技术员填写的焊接任务单到材料库领取焊接材料。合金焊接材

料需经焊接技术人员或质检人员签字方可发放。 焊条使用前应按照说明书的要求进行烘焙,并且重复烘焙次数不得超过2次;焊条领用后应装入保温筒,随用随取,保持焊条的温度和干燥度。 领取焊条时要求认真检查焊条外观,不得使用药皮破裂或药皮脱落的焊条;并核实所领用的焊条是否与焊接任务单上的一致。 当班未用完的焊条要求交回材料库统一保管。严格执行焊接材料发放和回收的有关规定。 5.3.2氩气 所用氩气的纯度不得低于99.95%。氩气瓶集中放置在专用的瓶架上。 氩气皮管布置整齐、不影响通道,同时要防止人员、机具和材料挤压氩气皮管,以免影响氩气保护效果。 5.3.3钨极 选用铈钨极,牌号为Wce-20,规格为2.0mm。 5.4焊前准备 氩气瓶、焊接设备必须尽量靠近施焊位置,以利焊工操作,为保证焊接质量、节约氩气创造条件。 焊工上岗前领取氩气皮管、工具包、焊条保温筒、焊接清理工具如榔头、錾子和钢丝刷等。 焊工还需配备专用扳手和防护眼镜。 施焊前准备钨极,钨极放入专用的钨极盒内。 检查焊枪和氩气皮管是否漏气。 氩气减压器、焊机电流表和电压表等必须符合公司计量管理的要求。 5.5防风、防雨措施 由于施工区域多雨、多雾,风大,必须采取相应的防风、防雨措施;高温天气作业时,防止气瓶爆炸。 5.6焊前清理 厂家供应的设备应检查坡口是否符合要求,是否在运输过程中被损坏。焊前必须将坡口和坡口两侧10~15mm范围内的铁锈、油、漆、污垢等清理干净,直至发出金属光泽。 要求坡口处母材无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷,用手触摸光滑不刮手。

压力容器焊接技术要求.

压力容器焊接技术要求

概述 ?1、焊接是压力容器制造的重要工序,焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量; ?2、影响焊接质量包含诸多方面内容:焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等; ?3、容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础:焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择,直接关系到焊接质量。

一、压力容器焊接的基本概念 ?1、焊缝形式与接头形式: 从焊接角度看,容器是由母材和焊接接头组成的;焊缝是焊接接头的组成部分。 焊缝有5种:对接焊缝、角焊缝、端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。 焊接接头有12种:对接接头、T型接头、十字接头、搭接接头、角接接头等。 ?2、焊缝区、熔合区和热影响区

?3、焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程--压力容器焊接的三个重要环节 焊接性能是焊接工艺评定的基础,焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据,焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则。 ? 3.1、焊接性能:材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。 ? 3.2、焊接工艺因素:重要因素;补加因素;次要因素。 ? 3.3、焊接工艺评定: JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》 JB/T4734《铝制焊接容器》 JB/T4745《钛制焊接容器》 ? 3.4、焊接工艺规程:

二、常用焊接方法及特点 ?1、手工电弧焊(SMAW) ?2、埋弧焊(SAW) ?3、钨极气体保护焊(GTAW)?4、熔化极气体保护焊(GMAW)?5、药芯焊丝电弧焊(FCAW)?6、等离子弧焊(PAW) ?7、电渣焊(ESW)

异种材料焊接存在的八大问题

异种材料焊接存在的八大问题 随着现代工业的发展和科学技术的进步,对焊接构件的性能提出了更高、更苛刻的要求,往往除通常的力学性能之外,还有如高温强度、耐磨性、耐蚀性、低温韧性、抗辐照性、磁性、导电性、导热性以及熔点等多方面的性能,在这种情况下,单靠任何一种金属材料都不可能完全满足使用要求,即使可能有某种金属相对比较理想一些,也常常由于十分稀贵而不能在工程实际中应用。现代焊接技术已经可以将具有不同性能的异种金属牢固地接合起来,既能满足各种性能要求,又可节约贵重金属,降低成本,做到“物尽其用”,因而日益受到人们的重视,并正在航天、航空、石油化工、电站锅炉、机械电子、造船及其他一些领域获得越来越广泛地应用。 异种金属是指那些不同元素的金属(如铝、铜等)或从冶金现点来看性质,如物理性能、化学性能等有显著差异的某些以相同基本金属形成的合金(如碳钢、不锈钢等)。它们可以用作母材、填充金属或焊缝金属。异种材料的焊接,是指两种或两种以上的不同材料(指化学成分、金相组织及性能等不同)在一定工艺条件下进行焊接加工的过程。在异种金属的焊接中,最常见的是异种钢焊接,其次是异种有色金属焊接和钢与有色金属的焊接。从接头形式看来也有三种基本情况,即两种不同金属母材的接头,母材金属相同而填充金属不同的接头(如用奥氏体焊接材料焊接中碳调质钢的接头等),以及复合金属板的焊接接头等。

异种材料的焊接 把不同的两种金属焊接在一起时,必定会产生一层性能和组织与母材不同的过渡层。由于异种金属在元素性质、物理性能、化学性能等方而有显著差异,与同种材料的焊接相比,异种材料的焊接无论从焊接机理和操作技术上都比同种材料要复杂得多。 异种材料焊接中存在的主要问题如下: 1、异种材料的熔点相差越大,越难进行焊接。 这是因为熔点低的材料达到熔化状态时,熔点高的材料仍呈固体状态,这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界,会造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发,使焊接接头难以焊合。例如焊接铁与铅时(熔点相差很大),不仅两种材料在固态时不能相互溶解,而且在液态时彼此之间也不能相互溶解,液态金属呈层状分布,冷却后各自单独进行结晶。 2、异种材料的线膨胀系数相差越大,越难进行焊接。 线膨胀系数越大的材料,热膨胀率越大,冷却时收缩也越大,熔池结晶时会产生很大的焊接应力。这种焊接应力不易消除,结果会产生很大的焊接变形。由于焊缝两侧材料承受的应力状态不同,容易导致焊缝及热影响区产生裂纹,甚至导致焊缝金属与母材的剥离。 3、异种材料的热导率和比热容相差越大,越难进行焊接。 材料的热导率和比热容会使焊缝金属的结晶条件变坏,晶粒严重粗化,并影响难熔金属的润湿性能。因此,应选用强力热源进行焊接,焊接时热源的位置要偏向导热性能好的母材一侧。 4、异种材料的电磁性相差越大,越难进行焊接。 因为材料的电磁性相差越大,焊接电弧越不稳定,焊缝越差。 5、异种材料之间形成的金属间化合物越多,越难进行焊接。 由于金属间化合物具有较大的脆性,容易导致焊缝产生裂纹、甚至断裂。

压力容器的焊接技术(20210201134024)

压力容器的焊接技术 随着工程焊接技术的迅速发展,现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节,焊接质量直接影响压力容器的质量。 第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接 一、压力容器用碳钢的焊接 碳钢以铁为基础,以碳为合金元素,含量一般不超过 1.0%。此外,含锰量不超过 1.2%,含 硅量不超过0.5%,Si、Mn 皆不作为合金元素。而其他元素,如Ni 、Cr、Cu 等,控制在残余量限度内,更不是合金元素。S、P、O、N 等作为杂质元素,根据钢材品种和等级,也都有严格限制。 碳钢根据含碳量的不同,分为低碳钢(C W0.30%)、中碳钢(C=0.30% ~ 0.60%)、高碳钢(C> 0.60%)。压力容器主要受压元件用碳钢,主要限于低碳钢。在《容规》中规定:“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于0.25%。在特殊条件下,如选用含碳量超过0.25%的钢材,应限定碳当量不大于0.45%,由制造单位征得用户同意,并经制造单位压力容器技术总负责人批准,并按相关规定办理批准手续” 。 常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R 等。 (一)低碳钢焊接特点低碳钢含碳量低,锰、硅含量少,在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。这种钢的塑性和冲击韧性优良,其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。焊接时一般不需预热和后热,不需采取特殊的工艺措施,即可获得质量满意的焊接接头,故低碳钢钢具有优良的焊接性能,是所有钢材中焊接性能最好的钢种。 (二)低碳钢焊接要点 (1)埋弧焊时若焊接线能量过大,会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大,甚至会产生魏氏组 织,从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低,导致冲击韧性和弯曲性能不合格。故在使用埋弧焊焊接,尤其是焊接厚板时,应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。 (2)在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时,由于焊接接头冷却速度较快,冷裂纹的倾向增大。为避免焊接裂纹,应采取焊前预热等措施。 二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5%以下),以提高钢的力学性能,使其屈服强度在275 MPa以上,并具有良好的综合性能,这类钢称之为低合金高强钢,其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态,压力容器用低合金高强钢可分为二类。 ①热轧、正火钢屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间,其使用状态为热轧、正火或控轧状态,属于非热处理强化钢,这类钢应用最为广泛。 ②低碳调质钢屈服强度在490Mpa ~980Mpa之间,在调质状态下使用,属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度,且塑性和韧性也较好,可以直接在调质状态下焊接。近年来,这类低碳调质钢应用日益广泛。 目前应用于压力容器的低合金高强钢。钢板牌号有:16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR 、 18MnMoNbR 等。锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo 、20MnMoNb 等。 低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20%,合金元素总量一般不超过5%。正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素,使其焊接性能与碳钢有一定差别,其焊接特点表现在:(一)焊接接头的焊接裂纹 (1)冷裂纹低合金高强钢由于含使钢材强化的C、Mn、V、Nb 等元素,在焊接时易淬硬,这些硬化组织很敏感,因此,在刚性较大或拘束应力高的情况下,若焊接工艺不当,很容易产生冷裂纹。而且这类裂纹有一定的延迟性,其危害极大。 (2)再热(SR)裂纹再热裂纹是焊接接头在焊后消除应力热处理过程或长期处于高温运行中发生在

异种钢焊接三种匹配

不同匹配SA335P91/12Cr1MoV异种钢接头力学性能研究/Study on the mechan ical properties of welded joints o f Heterogeneous steels (SA335P91 a nd 12Cr1MoV) 随着电力工业的迅速发展,我国火电机组现在主要为300MW,600MW级的亚临界压力机组。在主蒸汽运行温度为540℃和工作压力为16MPa或24MPa时,采用传统的12Cr1MoV耐热钢已经不能满足使用要求,目前广泛采用进口的SA335P91钢,虽然SA335P91钢能够满足生产实际要求,但价格昂贵,生产中必然面临SA335P91/12Cr1MoV异种钢的焊接问题。目前生产中通常采用低匹配(焊接材料的强度与低强度12Cr1MoV母材的强度相近为低匹配),中匹配(所选用焊接材料的强度介于两侧母材强度之间为中匹配)和高匹配(所选用焊接材料的强度与高强度SA335P91母材的强度相近为高匹配)进行施工,三种匹配哪种更佳是生产中最为关心的问题,所以合理评估三种匹配的性能无疑具有非常现实的意义。通过用光学显微镜、扫描电镜、电子拉伸、示波冲击、硬度等试验方法对SA335P91/12Cr1MoV异种钢高、中、低三种匹配的焊接接头的组织和性能进行了系统地研究,结果表明: SA335P91/12Cr1MoV异种钢三种匹配的焊缝组织均为回火索氏体,SA335P91母材组织为回火索氏体,12Cr1MoV母材组织为铁素体+珠光体。三种匹配的12Cr1MoV一侧的近缝区有脱碳层,其相对应的焊缝金属有增碳层,低匹配脱碳层窄,中匹配脱碳层较宽,高匹配脱碳层最宽。三种匹配的焊接接头焊缝金属的维氏硬度均高于两侧母材,高匹配的力学性能不均匀程度最严重,其次为中匹配、低匹配。三种匹配的异种钢焊接接头室温具有良好的塑性,随着温度的增高,三种匹配焊接接头的屈服强度、抗拉强度均降低,断面收缩率和延伸率均上升,静力韧度下降,其中高匹配的静力韧度下降最为显著。低匹配、中匹配、高匹配的异种钢焊接接头其焊缝金属的脆性转变温度(FATT)分别为7 8℃、79℃、91℃。SA335P91/12Cr1MoV异种钢高、中、低三种匹配的焊接接头的综合性能为低匹配焊接接头最佳、中匹配次之、高匹配最差。

浅析异种金属材料物理性质对焊接的影响

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3e5668562.html, 浅析异种金属材料物理性质对焊接的影响 作者:花雷生 来源:《中国高新技术企业》2016年第08期 摘要:异种的金属材料由于其物理性的不同对焊接的结果会产生不同的影响。在实际的工程焊接中,异种金属焊接的需求非常多,根据焊接金属材料的不同可以将焊接分为异种钢材料焊接、异种有色金属焊接、钢材料与有色金属的焊接。鉴于异种金属对焊接的影响,在进行异种金属的焊接过程中通常需要注意一些事项,文章对此进行了研究。 关键词:异种金属材料;物理性质;焊接质量;相溶性;焊接工艺文献标识码:A 中图分类号:TG453 文章编号:1009-2374(2016)08-0061-02 DOI:10.13535/https://www.360docs.net/doc/3e5668562.html,ki.11-4406/n.2016.08.032 异种金属材料焊接指的是两种或者多种金属材料进行的焊接工作,最为常见的是铜和铝的焊接。除了金属的物理性质不同,对同种金属材料而言,同种材料的不同种性质的存在,比如钢材料的Q235和16Mn焊接,物理性质的不同使得同种金属在焊接时也要采用不同的焊接技术,只有这样才会保障焊接的质量。 1 金属的物理性质不同对焊接的影响 1.1 金属的熔点 在两种金属焊接的过程中,要将两种金属融化。假如这两种金属的熔点相差较小,都在100℃之内的话,焊接就非常容易;但是如果金属的熔点相差很大,比如一种金属的熔点在100℃之内,另一种金属的熔点在100℃以上或是两种金属熔点温度差在100℃以上,在焊接的时候就会出现这样的情况:熔点温度低的金属在加热的过程中熔化成液体,而熔点高的金属由于没有达到熔点就没有熔合;熔点高的金属在焊接过程中会出现凝固收缩情况,对部分凝固的金属形成压力,导致在焊接的过程中出现裂缝。 1.2 热导率和比热容的差异 不同种金属的热导率和比热容存在着差异,当两种金属的热导率和比热容差异比较大的时候,会出现热输入不平衡的情况。在焊接的过程中金属熔化的不均匀,导致焊接的缝隙出现变化,两侧金属的结晶情况也会发生转变。比如热导率比较高的金属在焊接的过程中容易受到热的影响,在冷却的过程中也会迅速发生冷却出现淬硬现象,而热导率较低的金属在焊接的过程中会出现过热的情况。 1.3 线膨胀系数

常用异种钢焊接选用的焊接材料38282

常用异种钢焊接选用的焊接材料 接头钢号 焊条电弧焊钨极氩弧焊埋弧焊CO 2 气体保护焊型号牌号牌号焊丝钢号焊剂型号焊剂牌号焊丝钢号 Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与16Mn、16MnR E4303 E4315 (GB/T5117) J422 J427 TIG—J50 TG—50 H08MnSiA H08A H08MnA (GB/T14957) HJ401—H08A (GB/T5293) HJ431 H08MnSiA (GB/T14958) Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与15MnVR、15MnNbR、 20MnMo E4315 E5015 (GB/T5118) J427 J507 H08Mn2SiA H10MnSi (GB/T14957) H08MnA (GB/T14957) HJ401—H08A (GB/T5293) HJ431 H08Mn2SiA (GB/T14958) Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与13MnNiMoNbR、18MnMoNbR、20MnMoNb、07MnMoVR E4315 E5015 (GB/T5118) J427 J507 H08Mn2SiA H10MnSi (GB/T14957) H08MnA (GB/T14957) HJ401—H08A (GB/T5293) HJ431 H08Mn2SiA (GB/T14958) Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与12CrMo、12CrMoG、15CrMo、15CrMoG、15CrMoR、14Cr1Mo、14Cr1MoR、12Cr1MoV、12Cr1MoVG E4315 E5015 (GB/T5118) J427 J507 H08Mn2SiA H10MnSi (GB/T14957) H08MnA (GB/T14957) HJ401—H08A (GB/T5293) HJ431 H08Mn2SiA (GB/T14958)E309—15 (GB/T983) A307 Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与12Cr2Mo、12Cr2MoG、12Cr2Mo1、12Cr2MoR、 E309—15 (GB/T983) A307 H1Cr24Ni13 HJ260 Q23AF、Q23A、Q23B、Q23AC、10、20、20g、20G、20R与1Cr5Mo E4315 (GB/T5118) J427 H10MnSi (GB/T14957) H08MnA (GB/T14957) HJ401—H08A (GB/T5293) HJ431 H08Mn2SiA (GB/T14958)E309—15 (GB/T983) A307 H1Cr24Ni13 HJ260

压力容器焊接习题及答案

第四章压力容器制造与焊接复习题及参考答案 一、名词解释(5道) 1、焊接:焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使 工件达到结合的一种方法。 2、焊接缺陷:焊接缺陷是焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致 密或连接不良的现象。 3、焊态:焊态是指焊接过程结束后,焊件未经任何处理的状态。 4、定位焊缝:定位焊缝是指焊前为装配和固定构件接缝的位置而焊接的短焊 缝。 5、焊接工艺评定:焊接工艺评定是为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。 二、单选题(10道) 1、熔焊时,电弧两端(两电极)之间的电压降,包括阴极压降、阳极压降和弧柱压降称为__A___。 A、电弧电压 B、空载电压 C、网路电压 D、引弧电压 2、在焊接过程中钝边的作用是___D___。 A、便于组装 B、保证焊透 C、便于清渣 D、防止烧穿 3、熔焊时,被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比称为____B___。 A、熔化系数 B、熔合比 C、焊缝成形系数 D、焊缝系数 4、焊缝表面与母材的交界处称为___C____。 A、焊根 B、熔合线 C、焊趾 D、熔宽 5、从焊缝的表面上看呈喇叭口形,四周有光滑的内壁,断面形状如同螺钉状

的气孔,一般为___B_ _。 A、CO气孔 B、氢气孔 C、氮气孔 D、氧气孔 6、多数情况下成堆出现,与蜂窝相似的气孔。一般是____C____。 A、CO气孔 B、氢气孔 C、氮气孔 D、氧气孔 7、像虫状卧在焊缝内部的气孔,一般为____A____。 A、CO气孔 B、氢气孔 C、氮气孔 D、氧气孔 8、焊材要妥善保管,焊材库应保持干燥,相对湿度不得大于___A____。 A、60% B、70% C、80% D、90% 9、在角焊缝的横截面中,从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离称为___B____。 A、焊脚尺寸 B、焊脚 C、角焊缝厚度 D、焊脚高度 10、奥氏体不锈钢与碳钢相焊时宜选用的焊条牌号为___C____。 A、A102 B、A202 C、A302 D、A402 三、多选题(5道) 1、焊接接头的组成包括____ ABC ____。 A、焊缝 B、熔合区 C、热影响区 D、母材 2、不易淬火钢的热影响区包括____ ABCD ____。 A、熔合区 B、过热区 C、正火区 D、不完全重结晶区 3、压力容器焊接接头分为ABCDE五类,下列属于A类焊接接头的有ABCD __。 A、圆筒部分的纵向接头 B、球形封头与圆筒连接的环向接头 C、平封头中的拼焊接头 D、凸形封头中的拼焊接头

异种金属焊接注意事项

异种金属焊接注意事项 一、异种金属焊接存在的问题 异种金属焊接所存在的一些固有问题也阻碍了它的发展,如异种金属熔合区的 构成和性能,异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区,由于靠近熔合区各 段上焊缝结晶特点不同,又易形成性能不好的,成分变化的过渡层。 另外,由于处在高温的时间长,这一区域的扩散层会扩大,会进一步使金属的 不均匀性增加。而且异种金属焊接时或焊后经热处理或经高温运行后,经常发 现低合金一侧的碳通过焊缝边界向高合金焊缝中“迁移”的现象,分别在熔合 线两侧形成脱碳层和增碳层,在低合金一侧母材形成脱碳层,在高合金焊缝一 侧形成增碳层。 防碍和阻止异种金属结构的使用和发展主要表现在以下几个方面: (1)在室温下,异种金属焊接接头区的机械性能(如拉伸、冲击、弯曲等)一般优于被焊母材的性能,但高温下或高温长期运行后,接头区的性能劣于母材。 (2)在奥氏体焊缝与珠光体母材之间存在一个马氏体过渡区,该区韧性较低,是 一个高硬度脆性层,也是导致构件失效破坏的薄弱区,它会降低焊接结构的使 用可靠性。 (3)焊后热处理或高温运行过程中碳迁移会导致在熔合线两侧分别形成增碳层和 脱碳层。一般认为脱碳层由于碳的减少而导致该区域组织、性能发生较大变化

(一般是劣化),从而使得该区域容易在服役过程中发生早期失效。很多服役中的高温管线或者试验中的高温管线的失效部位都集中在脱碳层。 (4)失效与时间,温度和交变应力等条件有关。 (5)焊后热处理不能消除接头区的残余应力分布。 (6)化学成分的不均匀性。 异种金属焊接的时候,由于焊缝两侧的金属和焊缝的合金成分有着明显的差别,焊接过程中,母材和焊材都会熔化并相互混合,混合的均匀程度随着焊接工艺的改变而改变,而且焊接接头不同的位置,混合均匀程度也有很大差异,这就造成了焊接接头化学成分的不均匀性。 (7)金相组织的不均匀性。 由于焊接接头化学成分的不连续,经历了焊接热循环后,焊接接头各个区域出现不同的组织,往往在某些区域出现极其复杂的组织结构。 (8)性能的不连续性。 焊接接头的化学成分和金相组织的差异,带来了焊接接头力学性能的不同。沿焊接接头的各个区域强度、硬度、塑性、韧性、冲击性能、高温蠕变、持久性能都有很大差别。这种显著的不均匀性使得焊接接头不同区域在相同的条件下,表现出来的行为有很大的差异,出现弱化区域和强化区域,尤其是在高温的条件下,异种金属焊接接头在服役过程中经常出现早期失效。

异种钢焊接

异种钢接头的焊接 1.异种钢接头定义。异种钢接头主要包括两方面概念:即不同组织(重点指奥氏 体和非奥氏体钢)钢之间的焊接;不同强度等级、不同化学成分(其组织基本类似)钢之间的焊接。其中不同组织钢材之间的焊接难度最大。 2.奥氏体和非奥氏体异种钢焊接主要有三个问题: 焊接时母材的稀释:由于母材的稀释,会出现对裂纹相当敏感的马氏体组织。例如当低碳钢、低合金钢和不锈钢焊接时,若用一般不锈钢焊材,由于焊缝金属被低碳钢或低合金钢稀释,往往会产生奥氏体和马氏体组织,而熔合线附近,会产生马氏体带;若用低碳钢或低合金钢焊材,不锈钢一侧被稀释部分及焊缝金属会产生马氏体和奥氏体组织,从而引起开裂的危险。 焊接残余应力和热应力:在焊接热循环或使用温度下,由于两种材料抗膨胀系数和导热性不同(或热膨胀系数和导热性近似,但由于强度等级不同而带来的形变差异)引起的热应力,焊接后残余应力较大且在热处理后不能消除。碳钢、低合金钢和珠光体耐热体的热膨胀系数大体相同,而奥氏体不锈钢热膨胀系数比碳钢等材料大30~50%,而导热系数却只有碳钢等材料的1/3。 碳扩散:当铁素体钢和奥氏体钢焊接后,焊接接头重复加热或高温使用时,在铁素体钢一侧,由于碳原子的迁移(扩散),使含碳量减少而形成软化带,而在奥氏体钢一侧却由于碳的过剩而形成硬化带,对于焊接碳稳定化元素不同的材料时,也应注意高温运行条件下的脱碳影响。 上述三个问题的综合作用的结果是:整个异种钢焊接接头是一个成分、组织和性能严重不均的非均匀体,是构件的局部薄弱地带,这种非均匀体在力学检验和运行中均会出现应力、变形集中和失效的局域化,因此在选择焊接材料时,要充分考虑其焊接工艺性、常温力学性能和长期运行性能,更重要的是要考虑其长期运行性能。 3.异种钢接头焊接材料的选择 不同强度等级铁素体或珠光体类型钢之间焊接:包括低合金高强度钢(18MnMoNbg等)与碳钢、一般耐热钢(12Cr1MoV等)与碳钢、高合金耐热钢(SA-213 T91等)与碳钢、一般耐热钢(12Cr1MoV等)与高合金耐热钢(SA-213 T91

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求 1.安装高压油开关、自动空气开关等有返回弹簧的开关设备时,应将开关置于断开位置; 2.搬运配电柜时,应有专人指挥,步调一致,配电箱必须牢固、完整、严密,使用中的配电箱内禁止放杂物; 3.剔凿、打洞时,必须戴防护眼镜,锤子柄不得松动,錾子不得卷边、裂纹,打过墙、楼板透眼时,墙体后面不得有人靠近; 4.脚手架上作业,脚手板必须满铺,不得有空隙和探头板; 5.管子穿带线时,不得对管口呼唤、吹气,防止带线弹出,二人穿线,应配合协调,一呼一应,高处穿线,不得用力过猛; 6.使用套管机、电砂轮、台钻、手电钻时,应保证绝缘良好,并有可靠的接零接地,漏电保护装置灵敏有效; 7.进行耐压试验装置的金属外壳,必须接地,被调试设备或电缆两端如不在同一地点,另一端应有人看守或加锁,并悬挂警示牌,待仪表、接地检查无误,人员撤离后方可升压; 8.电力传动装置系统及高低压各型开关调试时,应将有关的开关手柄取下或锁上,悬挂标志牌,严禁合闸; 9.用摇表测定绝缘电阻,严禁有人触及正在测定中的线路或设备,测定容性或感性设备材料后,必须放电,遇到雷天气,停止摇测线路绝缘; 10.电流互感器禁止开路,电压互感器禁止

短路和以升压方式进行,电气材料或设备需放电时,应穿戴绝缘防护用品,用绝缘棒安全放电; 11.现场变配电高压设备,无论带电与否,单人值班严禁从事修理工作,高压带电区内部分停电工作时,人体与带电部分必须保持安全距离,并应有人监护; 12.在变配电室内,外高压部分及线路工作时,应按顺序进行,停电、验电悬挂地线,操作手柄应上锁或挂标示牌; 13.验电时必须戴绝缘手套,按电压等级使用验电器,在设备两侧各相或线路各相分别验电,验明设备或线路确实无电后,即将检修设备或线路做短路接地; 14.装设接地线,应由两人进行,先接接地端,后接导体端,拆除时顺序相反,拆接时均应穿戴绝缘防护用品,设备或线路检修完毕,必须全面检查无误后,方可拆除接地线; 15.接地线使用截面不小于25mm2的多股软裸铜线和专用线夹,严禁使用缠绕的方法进行接地和短路; 16.电气设备的金属外壳必须接地或接零。同一设备可做接地或接零,同一供电系统不允许一部分设备采用接零,另一部分采用接地保护; 17.电气设备使用的保险丝(片)的额定电流应与其负荷量相适应,严禁用其他金属线代替保险丝(片)。

异种金属激光焊接关键问题研究

异种金属激光焊接关键问题研究 现代工程结构要求对异种金属材料进行焊接。激光焊接具有密度高、焊缝深宽比大、热影响区窄以及变形小等特点,成为异种金属材料焊接的有效方法。异种金属激光焊接过程包含多种效应,机制复杂。比如,材料性能差异对焊缝微观组织与宏观性能的影响;焊接熔池的形成、演化机制;熔池凝固过程焊接缺陷及残余应力形成等。围绕异种金属激光焊接过程中的关键问题,国内外开展了诸多研究工作,对此进行了全面阐述。在此基础上,指出异种金属材料激光焊接研究中的不足及发展方向。 1 引言 异种金属材料焊接是解决构件同时满足多方面性能要求的有效途径。焊接方法有多种,比如氩弧焊(TIG)、电阻焊、摩擦焊、电子束焊以及激光焊等。与其他焊接方法相比,激光焊具有热源密度集中、焊缝深宽比大、热影响区小、可控性好等特点,而且相对电子束焊,激光焊接气压要求低,通常不需要真空环境。异种金属激光焊接始于20世纪70年代,目前成为航空航天、船舶制造、汽车制造诸领域重要的先进制造技术之一。 异种金属激光焊接过程包含多种物理效应。具体表现为:金属材料对激光的吸收;激光材料相互作用引起的材料相变;能量与动量的传递与转换;光致等离子体对激光的散射与吸收;熔池形成及演化;匙孔(keyhole)效应以及熔池凝固等。从复杂物理现象中提取科学问题,并对这些科学问题开展研究工作具有重大意义。 2 异种金属激光焊接关键问题 异种材料激光焊接机制复杂。比如,焊接材料热物性随温度变化差异;异种金属对于激光的吸收率差异及其随温度变化特性;熔池形成及演化机制;凝固过程焊缝熔化区与热影响区组织演化;激光焊接接头缺陷的形成、焊接残余应力与变形产生等。但其关键问题可归结为材料性能差异对焊缝微观组织与宏观性能的影响;焊接熔池的形成、演化机制和熔池凝固过程焊接缺陷及残余应力形成。 2.1 材料性能差异对焊接接头微观组织与宏观性能的影响 异种金属材料具有热物性差异(常见金属热物性见表1所示),这种差异是影响焊接过程的最主要因素。具体表现为:异种材料熔点不同,熔点低的材料达到熔化状态时,熔点高的材料仍呈固体状态,这时已经熔化的材料容易渗入过热区的晶界,造成低熔点材料的流失、合金元素烧损或蒸发,使焊缝的化学成分发生变化,力学性能难以控制,尤其是焊接异种有色金属时更为显著。异种材料线膨胀系数差异导致熔池结晶时产整较大焊接应力与焊接变形,由于焊缝两侧材料承受的应力状态不同,容易导致焊缝及热影响区产生裂纹,甚至导致焊缝金属与母材的剥离。材料的热导率和比热容差异使焊缝金属的结晶条件变坏,晶粒严重粗化,并影响难熔金属的润湿性能。异种材料焊接时易产生金属间化合搦,同时会发生组织变化,导致焊接接头力学性能下降,尤其是热影响区容易产生裂纹,甚至发生断裂。向时,材料膨胀系数、热导率和比热容等热物性参数随温度变化而变化,导致异种材料激光焊接过程更加复杂。 表1 部分常用金属热物性参数(室温) 点击图片查看大图

异种钢的焊接

异种钢的焊接 摘要:本文介绍了采用手工钨极氩弧焊(GTAW )进行SA234WPB 与SA182-F304L 钢的焊接,对产生缺陷的原因进行了分析,并提出了改进意见。 关键词: 异种钢 焊接 GTAW 焊 前言 在秦山坎杜核电站1#、2#堆的管道安装中有两个重要系统:33410(停堆冷却系统)、34320(堆芯应急冷却系统),这两个系统上的管道与流量孔板连接的异种钢接头共有48道焊口要进行焊接。所有管道或管件材料为SA106GR.B 或SA234WPB ,流量孔板的材料为SA182-F304L ,其公称直径及壁厚分别为10″(273mm )×0.718″(18.24mm )和12″(324mm )×0.843″(21.41mm )。根据现场的实际安装情况,要求全部采用手工钨极氩弧焊(GTAW )进行该对接接头(坡口为V 、J 型见图1)的根部打底焊接,所焊的焊口背面必须采用氩气(Ar )进行保护。焊缝级别为核一级,且全部要求100%PT 、100%RT 和100%UT 检验,并执行美国ASME 标准。以下只叙述SA234WPB 和SA182-F304L 钢的焊接。 1. 焊接性 通过对资料的查找得知SA182-F304L (UNS :S30403)属于奥氏体不锈钢,相当于国内材料00Cr19Ni10;SA234WPB 属于中、高温锻制碳钢,相当于国内材料22g 。SA234WPB 与SA182-F304L 钢的焊接相当于碳钢与不锈钢的焊接,也就是珠光体钢与奥氏体钢的焊接。 接头及坡口形式:对接接头,坡口为J 型 和V 型(由于特殊原因有些改成该型),见图1。 根据设计要求所采用的焊接材料:焊丝为ERNiCr-3(φ3.2mm )相当于因康镍82,焊条为ENiCrFe-3(φ2.4mm )相当于Ni307A (外方只提供该直径焊条、丝)。其母材、焊材的化学成分及力学性能见表1、表2。 由于两种钢在化学成分、金相组织和力学性能方面相差甚远,在焊接时会出现下列问题: (1) 焊缝金属的稀释 由于在珠光体钢与奥氏体钢焊接时碳钢一 侧奥氏体焊缝中的母材熔入比例及合金元素浓度的变化,使得焊缝内某点距熔合线的相对距离,一般过渡层的总宽度约为0.2~0.6mm 。焊缝靠近熔合区处的稀释率很高,铬、镍含量极低, 图1

铜钢异种材料焊接

1 试验研究内容 紫铜是工业上重要的金属材料,具有极好的导热性、常温和低温塑性,对大气、海水、非氧化性酸及钙盐等有良好的耐腐蚀性。但由于它强度低,比重大,单独作为容器结构材料在大型化工装备上的应用受到限制。若采用加工硬化提高其强度,其塑性会大幅度降低,同时耐蚀性受损,因而它对某些介质的良好耐蚀性这一优点难以充分发挥。异种金属爆炸复合连接方法的出现,使铜能够真正大量应用于化工装备,但铜的焊接性差,铜—钢之间的焊接连接成为铜—钢化工装备制造中的一个主要难题。 随着经济的迅速发展和科学技术的不断进步,新材料、新工艺、新设备不断涌现,对零部件的性能提出了更高的要求。采用钢和铜复合零部件,因在性能与经济上优势互补,具有广阔的应用前景,如在转炉炼钢工程的氧气管道需要采用T2铜管和不锈钢管焊接,新一代航空发动机采用铬青铜与双相不锈钢电子束焊接,弹带上钢与纯铜的熔敷扩散焊等。 本实验以紫铜和Q235钢为主要材料,主要研究紫铜和钢在TIG氩弧钎焊焊接性,研究接头的力学性能,分析其接头的组织成分特点,找到相对合适的焊接工艺。 2 研究方案论证 2.1 铜-钢焊接分析 在铜-钢焊接中,铜与铁的熔点、导热系数、线膨胀系数和力学性能等都有很大的不同,容易在焊接接头中产生应力集中,导致各种焊接裂纹。 另一方面,铜与钢的原子半径、晶格类型、晶格常数及原子外层电子数目等都比较接近,且铜与铁属于在液态时无限固溶,在固态下,虽为有限固溶,但并不形成脆性金属间化合物,而是以(α+ε)的双相组织形式存在,这是二者实现焊接的基本依据。因此,只要克服前述的铜与铁在物理性能上存在差异的困难,是可以获得正常焊接接头的。 两种金属物化性能如表1-1。 表1-1 铁和铜的物理性能 钢与铜及铜合金的焊接主要存在下面几个问题: (1)焊缝易产生热裂纹 由于铜与钢会形成低熔点共晶,以及线膨胀系数相差较大,焊缝容易产生热裂纹和晶界偏析(即低熔点共晶合金或是铜的偏析),因而焊接时,在较大焊接应力作用下,呈现出宏观

管板异种钢焊接工艺评定 毕业论文

目录 第一章绪论 (2) 1.1焊接技术概述 (3) 1.2现代焊接的特征 (3) 1.3异种材料焊接的发展 (4) 1.4异种材料焊接的方法 (4) 1.5异种材料焊接的工艺特点 (5) 第二章0Cr18Ni9Ti与20MnMo钢的焊接性 (6) 2.10C R18N I9T I的化学成分及力学性能介绍 (6) 2.20C R18N I9T I焊接性分析 (7) 2.30C R18N I9T I焊接缺陷的分析 (10) 2.420M N M O的化学成分和力学性能 (14) 2.5合金元素对20M N M O性能的影响 (15) 2.620M N M O的焊接性分析 (16) 2.720M N M O焊接缺陷的分析 (21) 第三章焊接方法的选择 (23) 3.1焊接方法及焊材选择 (23) 3.2焊前准备 (24) 3.3预热和焊后热处理 (25) 3.4焊接工艺参数的选择 (25) 第四章焊接检验 (26) 4.1焊接前的检验 (27) 4.2焊接过程中的检验 (27) 4.3焊后成品检验 (28) 4.4焊缝返修和合格焊缝 (28) 结论 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)

第一章绪论 在科学技术飞速发展的当今时代,焊接已经成功地完成了自身的蜕变。很少有人注意到这个过程何时开始,何时结束。但它确确实实地发生在过去的某个时段。我们今天面对着这样一个事实:焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。而且,随着相关学科技术的发展和进步,不断有新的知识融合在焊接之中。 1.1 焊接技术概述 焊接是一种将材料永久性的连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件,在生产制造中都不同程度地应用到焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。 近年来,焊接已由一个单一的加工工艺发展成为有科学基础有广泛应用范围和前景的焊接工程和焊接产业,在这些产业中,焊接在其中占有重要地位,是决定其产品使用安全的关键。有些直接出焊接产品或在现场装焊接后投入使用,有些是作成主体结构然后在其上安装动力和机电设备后应用,有焊接结构的质量和安全保证在整体结构设计合理的情况下,主要决定与焊接联结部位的结构、材料匹配、工艺设计、先进的焊接制造工艺及设备和准确的无损检测技术,这些都决定了焊接联结部位的的内在和外观质量,形成了分布在各工业和基础设施建设部门各具特色的焊接结构行业,同时也形成了结构焊接需要的焊接设备行业和焊接材料行业。这些行业是互相关联促进的行业。焊接结构已有日新月异的发展:在装备制造业结构中用焊接结构局部或全部代替铸件或锻件结构和由局部铸件或锻件焊接成组合结构是大重型结构发展的方向,可大大节约大型铸锻车间及其设备的基本建设投资和生产过程的能源消费,同时还可缩短生产周期;在各种建筑行业广泛采用钢质焊接结构代替钢筋混凝土结构,可达到大跨度、轻自重、工厂造、设计优、工程在建周期短、环境污染少,基础费用省,折除后材料可循环使用,因而符合目

异种钢焊接技术标准4.

第四部分异种钢焊接技术标准 目次 前言 (1536) 1范围 (1538) 2引用标准 (1538) 3一般规定 (1538) 4焊前准备 (1540) 5钢材和焊接材料 (1541) 6焊接工艺_ (1541) 7焊后热处理 (1545) 8质量检验 (1545) 9技术文件 (1546) 1范围 本标准规定了在火力发电厂承压部件的设计、制作、安装和检修工作中,以及在火力发电厂承压部件上焊接非承压件时,奥氏体钢、马氏体钢、贝氏体钢、珠光体钢之间的异种钢焊接技术要求。 本标准适用于采用手工电弧焊、手工钨极氩弧焊、等方法 2引用标准 本标准依据DL/T752-2001制定 3一般规定 3.1 焊接人员 参加异种钢焊接工作的焊接人员应符合DL5007和DL/I'679的要求,并取得相应的工作资格。 金相和光谱检验人员应取得电力行业相应的检验资格。焊工在分别取得异种钢两侧钢材、规格、相应位置和焊接材料的焊接合格证之后,经培训考核合格,方可上岗施焊。3.2钢材组合与焊缝分类 3.2.1根据钢材供货金相组织形态,异种钢焊接分为3类6组:A类异种钢接头的一侧为奥氏体钢,另一侧为其他组织形态钢种;M类异种钢接头的一侧为马氏体钢,另一侧为非奥氏体的其他组织形态钢种;B类异种钢接头的一侧为贝氏体钢,另一侧为珠光体钢,其主要组合见表1。

表1异种钢焊接接头分类表 3.3材料 3·3·1母材和焊接材料的规格、型号和其他技术要求应符合合同规定的设计文件的规定,并具有出厂合格证明书和质量保证书。 3·3·2施工前应对材料按其标准进行检查验收,对材质有怀疑时,应按规定进行复验,合格后方可使用。 3.4焊接设备和检验器具 3·4·1焊接设备、热处理设备和检测器具应具有标有计量等级的出厂合格证, 量的计量器具应具有有效的定期检定证明。 3·4·2焊接设备、热处理设备应具有参数稳定、调节灵活和安全可靠等性能。 3.5焊接工艺 3·5·1焊接前,应根据母材的焊接性、结构特点、设计要求,按照有关工艺评定的规定进行焊接工艺评定。 3.5.2应进行焊接工艺评定,并在焊接工艺评定合格的基础上,结合施工现场的条件编制焊接工艺指导书。焊接工艺指导书的主要内容是: a)坡口型式、尺寸和加工方法及防污、防锈要求; b)对焊接方法、焊接设备及焊接材料的要求; c)定位焊及装配要求; d)预热方法及规范,层间温度控制; e)焊接规范; f)焊道和层数安排及作业时间的控制要求,连续焊接要求以及被迫中断焊接时的对应措施; g)焊缝层间清理要求; h)后热和焊后热处理方法和规范; i)质量检验项目、标准以及返修规定。 3.6质量要求 异种钢焊接接头质量要求应符合DLS007对I类焊缝质量要求的规定。 3.7安全要求 异种钢焊接工作(包括焊接、热处理和检验)必须遵守有关安全、环保、定。 3.8技术档案 异种钢焊接的技术资料应作为焊接工程技术资料的组成部分,防火规程的规按有关规定收集、记录、整理和归档。 4焊前准备 4.1焊缝布置 4.1.1异种钢焊缝的设置应满足设计及有关规程对锅炉受热面管子、管道焊缝位置的要求。

异种钢焊接的特点及工艺

异种钢焊接的特点及工艺 摘要:由于异种钢接头两侧的母材无论从化学成分上还是物理、化学性能上都存在着差异,因此,焊接时,要比同一种钢自身之间的焊接要复杂得多。正确地选用焊材是焊接异种钢的关键,焊接接头的质量和使用性能与所选用的焊材密切相关。本文通过对异种钢焊接的特点及工艺的描述,以供同行业参考。 关键词:异种钢焊接特点工艺 一、异种钢焊接概述及其焊接特点 1.异种钢焊接概述 两种牌号不同的钢之间的焊接称之为异种钢焊接,它是属于异种金属焊接中应用最为广泛的一类接头。对于异种钢焊接接头又可分为两种情况,第一类为同类异种钢组成的接头,这类接头的两侧母材虽然化学成分不同,但都属于铁素体类钢或都属于奥氏体类钢;第二类接头为异类异种钢组成,即接头两侧的母材不属于同一类钢,例如一侧为铁素体类钢,另一侧为奥氏体类钢(如奥氏体不锈钢)。对于母材都属于铁素体类钢,其焊缝采用奥氏体不锈钢焊条或镍基焊条焊接的接头,也属于第二类接头。 2.焊接特点 2.1预热、缓冷、焊后热处理,特别是针对中厚板、拘束力较大的焊接,采用一定温度的预热、缓冷以及焊后消应力热处理的措施,可以有效地减小焊接应力,降低冷裂倾向。 2.2焊缝金属化学成分的不均匀,熔焊时,焊缝是由局部熔化的母材和熔化的焊条金属形成,不同的坡口型式和焊接参数,熔合比也不同,为确保焊缝金属成分的稳定性,防止焊缝因熔合比过大在熔合区产生马氏体组织,因此在焊接时要控制焊接参数等,减小熔合比的影响。 2.3熔合区碳的迁移,异种钢焊接在焊后热处理后往往会在低合金钢侧母材上形成脱碳层,高合金钢侧形成增碳层,导致熔合区接头的塑性下降,硬度增加,可能在熔合区产生破坏,所以在异种钢焊接时,采用隔离层堆焊,防止碳迁移现象。 2.4熔合区应力的形成,由于异种钢焊接两种金属的线膨胀系数不一样,焊接时可产生较大的残余应力,这种应力即使通过消应力热处理也无法消除,而熔合区这个薄弱地带往往受到这个应力的影响,极易在此附近造成焊接接头的破坏,所以我们要控制这种异种钢的焊接接头,可采用隔离层堆焊后用同种钢焊条焊接则接头的性能可大为改善。 二、异种钢焊接工艺要点 1.焊材选择 正确地选用焊材是焊接异种钢的关键,焊接接头的质量和使用性能与所选用的焊材密切相关。异种钢接头的焊缝和熔合区,由于合金元素被稀释及碳的迁移等原因存在一个过渡区,过渡区中不但化学成分、金相组织不均匀,而且物理性能、力学性能等通常也有很大差异,可能会引起焊接缺陷(如裂纹等)或严重降低性能。为此必须按照母材的成分、性能、接头形式和使用要求等来正确选用焊材。其焊材选用的基本原则有以下几点: 1.1在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下,若焊缝金属的强度和塑性不能兼顾时,则应选用塑性和韧性较好的焊材。

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