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    316L不鏽鋼管的焊接技術

    作者:316L鋼管 來源:原創 日期:2016/7/7 0:20:38 人氣:72

    316L不鏽鋼管及焊材的化學成分要求

    1.1焊材的化學成分

        遵循“等成分”原則選擇焊接材料,同時為增強接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力,使接頭中出現少鐵素體,鎢極籠弧焊選用焊絲H00Cr19Yi12Mo2, CHS022進行電弧焊。

    1.2合金成分對焊接接頭性能的影響

        偏高的碳含量會導致316L鋼的焊接性能下降,而且在焊接過程中容易在晶界生成碳鉻化合物,降低耐腐蝕性能:矽能溶於鐵素體,其有強化和抗氧化作用,但含量偏高,會嚴重影響316L不鏽鋼管的焊接性:錳能裏換FeS為MnS,有脫硫作用,同時也能改善硫化物的分布形態,使薄膜狀FeS改變成球體分布,從而提高焊縫的抗裂性,但錳含量過高時,會降低耐蝕性:316L不鏽鋼管的晶界特性對硫、磷等徽址雜質敏感,使316L不鏽鋼管產生焊接熱裂紋,因此應嚴格控製硫、磷的含量:鉻能顯著提高鋼的脆性轉變溫度,衝擊值隨鉻含量增加而下降,由於不平衡地加熱和冷卻,晶界可能產生偏析產物,從而增加焊接熱裂紋傾向:鉬在較高回火溫度下,可彌散分布並形成特殊的碳化物,可以改善在高溫高壓下抗氫侵蝕的作用和二次硬化作用,但鉬含量多會影響不鏽鋼的韌性。所有這些元素對鋼的作用不是簡單的疊加,也不是相互抵消,它們相互之間會發生新的物理化學作用。

        所以,不鏽鋼管道及管道組成件與焊接材料的化學成分必須嚴格控製,焊前認真審查管道材料和焊接材料的合格證,逐個進行光譜分析,仔細核對其各種化學成分含量,以確保焊接後焊縫金屬奧氏體形成元素(Ni, Mn, C. N等)和鐵體形成元(Cr.Mo, Si等)的平衡.獲得良好的焊接接頭性能。

    2 316L不鏽鋼管及焊材的管理

    2.1管材管理

        不鏽鋼管、管件應逐個進行外觀檢查,不得有裂紋、雜渣、重皮等缺陷,鏽蝕、凹陷及其他機械損傷的深度不應超過產品相應標準允許的壁厚負偏差。應逐個側量外徑、壁厚,應符合相應標準。

        不鏽鋼管、管件應逐個進行100%的滲透(PT)檢測,檢測方法和缺陷評定需符GB4730-2005的規定.I級合格。經檢測發現的表麵缺陷允許修磨,修磨後的實際壁厚不應小於公稱壁厚的90%。

    2.2焊材管理

        為確保焊材的正確使用,必須建立嚴格的焊材采購、驗收、保管、烘幹、發放和回收製度,使焊材入庫到回收均能全過程追蹤,始終處於受控狀態。

    3焊接工藝的具體要求

    3.1施焊技術準備

        施焊前需嚴格按設計文件要求的標準、規範和現場實際情況編製焊接施工方案,按照JB4730-2000《鋼製壓力容器焊接工藝評定》的要求進行焊接工藝評定,編製焊接工藝指導書.在施工現場還必須結合實際焊接工件,編寫現場接頭焊接工藝卡.其焊接施工控製內容必須齊全。

        對焊工和管工嚴格進行焊接技術質量交底,將接頭焊接工藝卡下發到每一個焊工和管工,並在焊接班組粘貼上牆。

    3.2坡口加工和組對要求

        316L不鏽鋼管的切割必須采用機械方法,不允許用等離子切割、碳弧氣刨加工。

        合適的坡口尺寸可以兼顧母材熔合和焊縫透度,考慮到316L不鏽鋼管管壁厚、導熱係數小、熱膨脹係數大等特性,為減少焊接變形,坡口角度為40°-55°,坡口傾角由底部向上逐步減小,近似於U型坡口.坡口間隙2.0~2.5mm:由於采用了較小的焊接電流,熔深小,因而坡口的鈍邊要小,保證打底焊能實現單麵燁雙麵成形,一般應小於1mm。

        為了保證焊縫焊接質盤.防止焊接缺陷的產生,需對坡口進行滲透檢測。施焊前必須用角磨機對基層焊縫坡口及兩側各30mm範圍內的鐵鏽、油汙、水分等進行清理。

        管道對接焊口的組對應做到內壁平齊,內壁錯邊的最不宜超過壁厚的10%,並且不大於0.5mm.外壁錯邊員應不大於2mm.

        為了確保組對的準確度,要設置組對質檢停止點,對已組對未正式施焊的管段的材質、尺寸、角度、編號等進行檢驗,確認合格後方可進行焊接。

    3.3焊接方法

        根據管道管徑和壁厚的不同,選用鎢極弧焊或電聯焊進行管道焊接,一般壁厚≤6mm的管道,采用鎢極乞弧焊焊接:壁厚>6mm的管道,采用鎢極弧焊打底焊,焊條電弧焊填充及蓋麵焊的焊接方法。

        在保證焊透及熔合良好的條件下,焊接參數盡量采用小電流、小電壓和快速焊,以減小焊接線能量,也可通過增加焊接層道數來控製焊接線能量,即多層多道焊的焊接工藝,並采用短電弧、快速焊、窄道焊、不擺動或小擺動的操作方法,盡食保持電弧電壓的穩定。

        應防止層厚度過厚,以減少熱輸入,並有利於氣體析出。每層焊縫應連續焊完,層間接頭應錯開。層間溫度控製在100℃以下,采用紅外線測量儀測量。

        每焊完一層焊縫,必須徹底打磨清渣,並經質量檢查合格後方可進行下一層焊接。

    3.4鎢極弧焊的操作要領

        鎢極氬弧焊應選用帶高頻引弧的焊機,鎢極選用鎢棒,鎢極肺成尖部直徑0.4mm,夾角30°-60°的尖狀,可保證電弧穩定。使用扛氣的純度應在99.96%以上。焊始焊時應提前送氣,停焊時滯後停氣。為防止焊縫內表麵的鉻等合金元素氧化,影響接頭質量,焊縫背麵必須采用充保護措施。

    3.5焊條電弧焊的操作要領

        焊前CHS022焊條必須經300-350℃烘焙lh.防止焊接過程出現氣孔、延遲裂紋等缺陷。烘幹溫度不宜過高,烘焙時間也不宜過長。最好不要重複烘幹,隨烘隨用,以防藥皮脫落。

        烘幹記錄表格上必須有烘幹爐號的記錄,且為流水號。現場回收焊條按要求再次烘幹和記錄。

        焊工必須使用焊條筒,並在施焊時一一根地取用,保證使用中的焊條溫度符合要求。焊條筒個焊工個,不得串用。

        采用電弧焊時,坡口兩側各100mm範圍內應塗白亞粉或其他防粘汙劑。不允許焊條在非焊接部位引弧,以避免產生引弧跡點。

        必須短弧直線運條,以減少合金元的燒報.減少熱影響區的寬度,有利於提高焊縫的抗晶間腐蝕能力和減少裂紋產生的傾向。熔敷金屬寬度不得超過焊條直徑的兩倍。收弧應填滿弧坑,以免產生弧坑裂紋.應在焊後立即除去渣皮、飛濺,並應將焊縫表而清理千淨,進行外觀檢驗。

    4焊接質量檢驗

        焊接缺陷減小了焊接接頭承載截麵積的有效麵積,使截麵應力增加,更重要的是在缺陷周圍產生了嚴重的應力集中。因此,焊接缺陷對結構的靜載強度、疲勞強度、脆性斷裂以及抗應力腐蝕開裂都有重大影響。

    4.1外觀檢查

        管道焊縫表麵不允許有裂紋、未熔合、氣孔、夾濃、熔合性飛濺、咬邊、表麵凹陷:焊縫表麵不得低於管道表麵。

        除用肉眼檢查外,還需對焊縫進行100%的滲透檢測.焊縫外觀質量經必要的補焊及打磨後.必須全部達到合格標準。

    4.2內部射線檢測

        316L鋼管應進行100%的射線檢測質量標準不低於GB4730-2005的II級.

        高壓厚壁管對接焊縫應采用γ射線檢測,以提高檢測質是和效率。

        由於進行100%射線探傷,因此,管道預製除應考慮預製深度及方便現場焊接外,還應在固定口的預留上考慮探傷工作是否能進行。

    5焊縫返修

        經無損檢測判定為不合格的焊縫,必須認真分析不合格原因,確保返修合格並不得超過3次。

    6結束語

        該316L不鏽鋼管的焊接技術在多個工程項目中成功應用,隻要準備充分,根據現場實際進行有針對性的訓練,嚴格執行焊接工藝,抓好全方位的過程控製均能取得良好的焊接效果。

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