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1、不锈钢材质的焊接工艺措施在尕斯联合站的应用及效果分析2004年9月青海石油第22卷第3期不锈钢材质的焊接工艺措施在尕斯联合站的应用及效果分析芮黑强'周晓林(青海油田分公司采油一厂)摘要通过焊接工艺性能对比试验,总结出了避免不锈钢材质在手工电弧焊焊接时,易产生裂纹和焊缝剥离现象的工艺措施.保证设备管网的焊接质量经实践证明在尕斯联合站.油区,气区装置安装,修补,堆焊及焊接都得到了实践及应用,并取得了良好的效果.主题词不锈钢材质(oCrl8Ni9Ti和ICrl8Ni9Ti)不锈钢管材和板材手工电弧焊条奥lO2.奥122和奥l32的修补,堆焊及焊接在现场中的应用l,前言随着青海油田的
2、不断发展和采油一厂尕斯联合站的设备,管网的不断更新和改造,不锈钢设备及管材在尕斯联合站的应用越来越广,其中油区的不锈钢换热器芯子,南区的螺旋管式换热器,气区的进口负压机,装置区的高速泵,轻烃流量计和膨胀机都是尕斯联合站的主要设备,要求其具有良好的耐腐蚀性能和耐高温及耐低温性能.由于在工作状态下,受有害介质的危害,常发生焊缝裂纹及焊缝剥离现象,对其进行修补和堆焊时采用的是奥氏体不锈钢焊条,这种焊条的各种性能和母材具备的各种性能略有不同.从而使焊缝金属淬硬倾向性相应增大,焊缝金属的硬度增加,塑性降低,焊缝金属易产生裂纹和剥离现象,直接影响设备的焊接质量.针对这种情况,经过反复的试
3、验对比,最后经过焊前预热和焊后热处理的工艺措施,从而圆满地解决了这一难题,满足了生产正常运行的需求.2,材料(1)母材oCrl8Ni9Ti和1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢管材和板材,规格是f20×3mm和f60×4mm的管材和厚度为8mm的板材.奥氏体不锈钢在焊接过程中最容易产生贫铬现象,从而产生脆'芮黑强.男,电焊技师,现采油一厂尕斯联合站工作.通讯地址.青海省花土沟镇邮编:816400第22卷第3期芮黑强:不锈钢材质的焊接工艺措施在尕断联合站的应用及效果分析89断,所以在手工电弧焊时,如何控制贫铬现象的产生是整个焊接过程的关健.1)贫铬现象的产生:贫铬区产生的原因是由于
4、温度升高时,碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度,因此多余的碳会不断地向奥氏体晶粒边界扩散,与铬化合,在晶间形成碳化铬的化合物.由于铬的扩散速度较小,来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需要的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大大减少,当晶界的含铬量小于12%8ff就形成了贫铬现象.2)控制贫铬现象的发生的方法是:①在焊后将焊接接头加热到1050…ll50℃,此时碳就重新熔人奥氏体组织.②将焊接接头加热至850…一900℃保温2小时,使奥氏体晶粒内部的铬有充分时间扩散到晶界,使晶界的铬含量回复到12%(2)焊材焊接材料主要
5、选用奥l02,奥122和奥132电弧焊条,规格是f3.2mm,长度350mm,其性能是含碳量中高,焊层淬硬倾向大,堆焊层的金属硬度大,塑性低,焊缝金属易出现裂纹及剥离现象.A102,A122,A132焊条主要性能及化学成分序号机械性能化学成分(%)抗拉强度(mpa/mm)延伸率(%)碳铬镍AlO2>55>3O<O.O8l8.一2l8…llAl22>55>25<O.O82o.一247…lOAl32>55>25<O.O8l8...2l8…ll3,主要设备焊接设备采用ZX7-400S型逆变电源,陡降外特性.由于奥氏体不锈钢焊条焊
6、芯的电阻大,焊接时用交流电源比用直流电源更容易发红,发热,焊接停顿时焊药容易脱落,所以应采用逆变电源焊接.焊接过程中应配备加热器(可用氧乙炔气焊代替)用做焊接热处理工艺措施使用.焊接工艺规范参数表焊条直径衄焊接电流A电弧电压V焊接速度厘米/分3.2lO522—2528左右热处理工艺参数预热温度℃焊后热处理温度℃30o一500l050一?ll5O青海石油2004年9月4,焊接工艺性能试验我们做了四组在不同条件下的焊接工艺对比试验.如下表:序号焊前预热焊后热处理裂纹剥离l不不存在存在2不热存在存在3预不存在未见4预执未见未见…●从焊接工艺性能对比试验的结果可以看到,焊接不锈钢工件
7、时,在采用焊前预热和焊后热处理的工艺措施下,焊缝金属的裂纹和焊缝剥离现象均未发生,由此可以这样认为,只要采取合适的焊前预热和焊后热处理工艺措施就能保证焊接质量和满足焊接要求.5,操作过程l,先将所要补焊或焊接的部位清理干净.清除油,锈,水等污渍便十操作.做好防火准备.2,将所要焊接的工件用加热器或用氧乙炔焊加热至300—5o0℃之间恒温2O分钟左右,方可开始焊接.3,焊前先将焊条用150—200℃的温度烘干l小时,放人保温桶保温,以防回潮.4,为了防止在焊接过程中其它杂质混人焊缝,焊接时必须把焊缝两侧2
