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压力装置返修的影响及次数

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2011-12-22 16:33:35 人气: 标签:

  2005年3月,我公司压力容器车间生产了一台奥氏体不锈钢压力容器(种子罐)。其技术特性如下:设计压力0. 3M Pa,设计温度133℃,容积0. 5m 3,介质:饱和水蒸气。在对某焊缝处进行拍片后发现存在超标的气孔,于是对此处焊缝进行了打磨返修。然而第1次至第3次返修后,均出现了焊接裂纹,裂纹出现的位置均在返修处或返修处边缘,裂纹长度和深度则愈来愈大,第4次返修时改变了焊接方法和工艺,终于焊接合格。

  2缺陷原因分析焊接气孔是所有材料焊接均容易产生的缺陷,而焊接裂纹,则对不同材料有不同程度的敏感性。

  “奥氏体不锈钢焊接如果焊接温度过高,焊缝持续高温时间较长,或焊接次数过多,则均极容易产生焊接热裂纹”,这已是公认的规律,而这3次焊接裂纹,从形状上看具有裂纹特征(锯齿形微观走向,两端不是很尖锐)是明显的焊接热裂纹。因此理论上的原因是焊接工艺不当,重复加热次数过多。其具体原因有如下几方面:( 1)焊缝余高过大从所有焊缝看,余高均近3mm,已达到允许高度的上限,说明焊接次数较多,或每次焊接电流较大,这样都易产生裂纹。

  (2)打磨方向不当在第二次打磨裂纹时,裂纹本位于筒体内侧,而实际打磨却从外面开始,结果几乎磨穿了才把裂纹打磨掉,造成补焊次数(即重复加热次数)较多,难以保证不产生热裂纹。

  (3)焊接方法不当前4次焊均为普通手工电弧焊,这种焊接方法由于热量分散,不集中,造成母材热影响区多次受热严重,造成第3条裂纹延伸至母材。

  (4)焊条选择不当焊接热裂纹的根本原因是由于内部组织C和Cr极易组合成C 6 Cr 23,使得晶界质Cr产生低熔点组织。晶界上的这些低熔点组织在焊缝由液态转为固态过程中,由于周围组织熔点高而先转变为固体,因而产生了时间差,在此期间,周围固体继续收缩,处于液态的“低熔点组织”空间增大,而又无液体来补充,因而容易产生裂纹。

  (5)前3次补焊均沿用第一次焊接时的焊条,含Cr不太高,容易产生晶界的贫Cr区低熔点组织。

  3几点改进针对多次返修未果的情况,通过以上分析,提出了以下几点改进意见:( 1)焊接方法改用手工氩弧焊,因为手工氩弧焊热量集中,冷却快,焊接次数可减少,焊接电流也可相应降低;(2)焊条改用含Cr量更高或含C量更低的焊条,以减少晶界贫Cr区的产生;( 3)焊缝余高尽量降低,以降低焊接电流或焊接次数。

  按上述改进工艺焊接后,进行了无损射线探伤,结果符合相关要求,达到了合格标准。

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