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江蘇慧峰達智能裝備有限公司是一家專業(yè)化工不銹鋼儲罐生產(chǎn)廠家,主營:大型立式不銹鋼儲罐、不銹鋼攪拌罐、不銹鋼反應(yīng)罐等化工設(shè)備生產(chǎn)定制,歡迎來電咨詢!
1、不銹鋼焊接時易出現(xiàn)晶間腐蝕,因其導(dǎo)熱系數(shù)小,焊接熱影響區(qū)在450℃—850℃溫度區(qū)停留時間長,易在晶界處形成鉻的碳化物,其中鉻來自晶粒的表層,而內(nèi)部的鉻來不及補充,造成晶粒表層含鉻量不足,形成貧鉻區(qū)域,在腐蝕嚴重的情況下貧鉻區(qū)域優(yōu)先腐蝕,這樣就形成了熱影響區(qū)晶間腐蝕;焊縫金屬由于多層焊道施焊反復(fù)加熱處于敏化溫度的時間長,造成焊縫的晶間腐蝕。由于導(dǎo)熱系數(shù)小,線膨脹系數(shù)大,在焊接期降溫區(qū)焊接接頭承受較大的應(yīng)力,其次焊縫組織易形成柱狀晶體,有利于雜質(zhì)偏析及晶間液態(tài)夾層形成,再次,鎳與硫磷等雜質(zhì)形成易熔共晶體,為此不銹鋼易出現(xiàn)焊縫的熱裂紋現(xiàn)象。由于不銹鋼電阻是碳素鋼的5倍,導(dǎo)熱系數(shù)為碳素鋼的1/3,線膨脹系數(shù)為碳素鋼的1.5倍,再次相對于管材及其他小直徑的容器,大型儲罐曲率小,相同厚度時,其徑向剛性小,容易產(chǎn)生焊接角變形。
2、具體解決措施:(1)避免晶間腐蝕的方法引起晶間腐蝕的原因是復(fù)雜多樣的,針對立式儲罐的施工特點,有效可行的方法有以下幾點:
①選用超低碳或添加了鈦和鈮合金的焊條;
②采用小的焊接線能量,快速冷卻,避免高溫停留區(qū);
③采用雙面焊接方法,與介質(zhì)接觸的焊接面后焊。
(2)避免熱裂紋的方法控制熱裂紋的方法有:
①使焊縫為A+F雙相組織
②控制焊縫金屬Cr/Ni比大于2
③控制P、S等雜質(zhì)含量④控制合理的焊接工藝。
(3)防止焊接角變形措施預(yù)防焊接變形,焊前可以通過焊接工藝參數(shù)、坡口形式、反變形、剛性固定、焊接順序等方面加以控制;焊后通過火焰局部加熱、機械進行矯正。但針對不銹鋼儲罐的可操作方法不多,焊接工藝參數(shù)采用的是小電流、多道、多層焊,小線能量輸入,有利于減小焊接變形,不需要調(diào)整;從罐板組裝方式及規(guī)格來看,反變形法無法實現(xiàn);焊后進行加熱矯正變形對于不銹鋼罐也行不通。為此可行的方法只有剛性固定、焊接順序安排、坡口形式選擇三種。儲罐的立焊縫相對較短,受力簡單,通過段焊(隔500mm焊500mm)及控制層間溫度的方法即可控制住角變形量。但,環(huán)焊縫焊道長,總體收縮量大,受力復(fù)雜,角變形量隨著板厚增大而不易控制。防止厚板環(huán)縫角變形根本的措施是開K型坡口。K型坡口保證在壁板兩側(cè)填充金屬量相當,熱輸入量相當,消除角變形的根源,同時,K型坡口使焊縫的總填充量小于單V型坡口,節(jié)省了焊材。焊接環(huán)焊縫時,根據(jù)不同情況確定不同焊接順序,見表三。對于單V型坡口先焊內(nèi)側(cè)面,是因為內(nèi)外焊道層數(shù)相差較多,熱量輸入相差大,易引起焊接角變形。
先焊內(nèi)側(cè)焊道,增大焊道及熱影響區(qū)剛度,能有效遏止焊接角變形,同時利用坡口在外側(cè)清根容易。但此種焊接方法違背了不銹鋼焊接時后焊與介質(zhì)接觸部分的防晶間腐蝕原理,為此在外側(cè)焊接時應(yīng)及時對焊道進行水冷降溫,快速通過奧氏體不銹鋼的貧鉻敏化溫度區(qū)(450-850℃)。采用K型坡口的同時也嚴格控制焊接順序。若先焊完一面再焊另一面,焊面時所產(chǎn)生的角變形不能完全抵消面的角變形,因為焊面時,面的焊縫已完成,接頭剛度大大增加,角變形比面小。應(yīng)該先在內(nèi)側(cè)焊接少數(shù)幾層,然后焊外側(cè),焊的層數(shù)比內(nèi)側(cè)多,好一次把外側(cè)焊滿,使它所產(chǎn)生的角變形抵消內(nèi)側(cè)所產(chǎn)生的變形并稍稍超過一點,然后焊內(nèi)側(cè),將該面剩下的焊完。每一層環(huán)焊縫焊接時采用倒退跳焊的方法進行焊接。焊工均布,隔1000mm焊500mm,每一層焊縫每個焊工分3次跳焊完畢,層與層之間跳焊位置錯開上一層,避免焊縫接頭重合。蓋面焊接不分段。
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