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不銹鋼復合板壓力容器焊接特點

更新時間:2020-04-25 14:04:44 星期六
摘要:

基本特點 為了避免焊接對復合鋼板優良綜合性能的損害,通常分別焊接基層和堆焊層。也就是說,復合鋼板的焊接可分為三 […]

基本特點
為了避免焊接對復合鋼板優良綜合性能的損害,通常分別焊接基層和堆焊層。也就是說,復合鋼板的焊接可分為三個部分:基層的焊接、復合層的焊接、基層與復合層結合處過渡區的焊接。其中,過渡區的焊接屬于異種鋼的焊接,其焊接性主要取決于基層和包層的化學和物理性能、接頭形式和填充金屬等。
如果過渡區異種金屬缺乏溶解性,而且沒有成熟的焊接工藝和焊接材料,過渡區不能焊接,只能將基層和熔覆層分開焊接,熔覆層焊接時不能熔入基層。

焊接方法
考慮到基層的力學性能要求,基本上采用碳鋼、普通低合金鋼等焊接性能好的結構鋼作為基層材料,厚度較厚。一般采用電弧焊、埋弧焊和CO2氣體保護焊。

目前,不銹鋼和鐵素體不銹鋼被廣泛應用于不銹鋼復合板的堆焊,因此這種堆焊和過渡區的焊接通常采用電弧焊和氬弧焊。

焊接材料

基層的焊接材料應確保接縫具有預期的機械性能。一般按等強度原則選用。

熔覆層的焊接材料原則上應與熔覆層材料相同或相似。

過渡區的焊接材料應根據異種鋼焊接的特點選擇。必須考慮母材焊縫對過渡區焊縫的稀釋效應。

焊接接頭的設計

焊接接頭的設計應在保證焊接質量的前提下,盡量減少填充金屬的用量,降低熔合比,便于操作。一般情況下,大部分焊接工作安排在底座側,可減少過渡層與熔覆層之間的焊接工作量,防止碳鋼或低合金鋼電極與不銹鋼復合層接觸,有助于控制熔覆金屬的化學成分和熔覆層的焊接。

GBT 985.4-2008《復合鋼推薦坡口》給出了一般熔焊的坡口形狀和尺寸。

當覆層焊縫耐腐蝕性要求較高,或覆層為超低碳不銹鋼時,應在覆層與焊接區基層結合處加工1-2mm的母材,并用過渡層焊材填充。同時,應減少母材及其焊縫對熔覆焊縫化學成分的稀釋,以保證熔覆焊縫的合金元素含量,從而保證其耐腐蝕性。

焊接接頭的無損檢測
基層是保證復合板強度的主要部分,因此基層的A、B類焊縫必須進行嚴格的射線或超聲波檢測,檢測比例和合格等級由設計確定。

由于熔覆層焊接工藝復雜,焊接材料價格高,且不易經歷較多的熱處理過程,一般在過渡層和熔覆層焊接前對基礎焊縫進行檢驗,發現缺陷及時修復。

基礎焊縫合格后,進行過渡層和熔覆層的焊接。焊接前,應將底座側焊縫打磨平整,去除多余高度,并對表面進行磁粉檢測,確保與過渡層的結合面無裂紋等缺陷。

涂層表面應進行100%滲透檢測,必要時過渡層表面也可進行滲透檢測。

當復合層也參與強度計算時,所有復合板焊接完畢后,需要對整個接頭進行射線照相,以確保過渡層和復合層焊縫中沒有影響力學性能的缺陷。

此外,對于容器的C、D類焊接接頭,以及非受壓元件和受壓元件(汽缸、汽缸蓋、接管等)的焊接接頭,如裙座、吊耳、托架和汽缸蓋或汽缸的連接,鞍座底板和汽缸的連接,等。設計方可根據容器的具體情況和重要程度,確定此類焊接接頭的表面檢驗方法和合格等級。

焊接接頭的熱處理

當需要焊后熱處理以消除焊接殘余應力時,最好在焊接基焊縫后進行,然后焊接過渡層,然后焊接熔覆層。

在選擇熱處理工藝時,應考慮以下因素:基體與熔覆層熱處理工藝參數的差異;對熔覆層耐蝕性的影響;基體與熔覆層之間的元素擴散是否會產生脆性相,這將導致復合鋼板性能的惡化;由于基層與包層物理性能的差異,在熱處理和冷卻過程中會產生殘余應力,一般會導致包層裂紋的應力腐蝕等,應取熱處理溫度下限,并適當延長保溫時間。此外,噴丸處理也有利于降低應力。

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