分析锆及锆合金管道焊接技术探讨.pdf

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1、第46卷第3期化工设备与管道Vo1．46No．32009年6月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGJun．2009锆及锆合金管道焊接技术探讨赵珍祥(中国石化集团第四建设公司，天津大港300270)摘要：在对锆及锆合金材料焊接性能进行分析的基础上，通过焊接试验研究，摸索和总结出锆及锆合金管道焊接工艺，制定相应的焊接工艺评定，为锆及锆合金材料的焊接积累了丰富的经验。关键词：锆及锆合金；高温化学活性；焊接试验；焊接工艺评定中图分类号：TQ055．81文献标识码：A文章编号：1009．3281(2009)03-0052-04StudyofWe

2、ldingTechnologyofZirconiumandZirconiumAlloyPipingZHAOZhen·xiang(SINOPECNo．4ConstructionCo．，Dagang300270，China)Abstract：Basedontheanalysisofweldingpropertiesofzirconiumandzi~omumalloys，andthroughtheweldingtestandresearch，thezirconiumandzirconiumalloypipingweldingprocesshasbee

3、nobtainedandsummarized，andtheweldingtechnicalspecificationwasalsostipulated．Whatpresentedinthisarticleisusefulreferenceforzirconiumandzirconiumalloywelding．Keywords：zirconiumandzirconiumalloy；chemicalactivationinhightemperature；weldingtest；weldingtechnicalspecification锆及锆合金具

4、有优良的抗酸、碱等腐蚀的能力，反应生成多孔的脆性氧化膜；在600oC下，锆吸收氮在某些介质中，甚至超过了铌、钛等防腐蚀性能很好生成ZrN；在700℃以上，吸收氧而使材料严重脆的金属，能在钛所不能胜任的腐蚀介质下工作，所以化J。随着温度的增加，其吸收能力和反应速度随锆及锆合金以其良好的抗腐蚀性能¨J，近年来逐渐之增强。锆及锆合金的优良的抗腐蚀性能来源于其被用作抗腐蚀性较强的化工行业的设备和管道等结表面形成的氧化膜，并取决于氧化膜的完整性和牢构材料。固性，当锆及锆合金在吸收了一定数量的氧、氮、氢锆及锆合金本身具有很强的高温化学活性，在等气体杂质后，

5、其力学性能及抗腐蚀性能将急剧高温固态下就能与空气及空气中的杂质多种元素发下降。生反应，从而破坏了锆及锆合金的机械特性l，所2锆及锆合金的焊接性能分析以，在锆及锆合金焊接过程中，选择洁净的操作环境，加强焊缝及热影响区部位的隔离保护是保证焊锆及锆合金的焊接性能较好，但随着温度的升接质量的关键。高，对环境气体及外界杂质的敏感性，决定了其焊接过程的复杂性和对焊接条件的苛刻性。1锆及锆合金的基本特性2．1施工环境条件的要求锆及锆合金材料主要有R60702、R60704、由于锆及锆合金在高温环境下的特点，在焊接R60705三个级别¨。锆及锆合金焊接性能较好

6、，过程中很容易吸收空气中的氧、氮、氢及其他杂质在常温下的化学性能比较稳定，但其高温化学性能等，改变焊缝及热影响区的化学成分，破坏了材料表非常活泼，对环境气体中的氧、氮、氢以及操作环境面形成的氧化膜，从而使焊接接头的脆性增大，塑性中的粉尘、湿度等的污染都有很强的亲和力。随着和韧性及抗腐蚀性能降低¨。所以，锆及锆合金焊接温度的升高，其化学活性急剧增强，在固态下就有很强的吸收空气中的氧、氮、氢、水分、粉尘等的能力，收稿日期：2008—10-29并发生反应：与氢在200c【=下生成ZrH；与氧在300作者简介：赵珍祥(1973一)，男，甘肃庆阳人，工程

7、师。主要从事企℃下，可以生成ZrO；在550oC以上，与空气中的氧业管理研究。2009年6月赵珍祥．锆及锆合金管道焊接技术探讨·53·过程中对环境粉尘、湿度及热影响区表面及焊缝背面对等环节有应力存在，将会产生焊接冷裂纹。同时，加强保护是焊接过程中的关键因素。由于锆及锆合氢原子具有向较低温度的热影响区内的高应力部位金对环境的苛刻要求，所以在大量焊口施工预制阶扩散及聚集的性能，促使这些部位形成较为薄弱的段，需要设置专门的封闭式洁净场地，并严格控制环环节，因此可能导致焊接延迟裂纹的产生。境的粉尘污染和空气湿度，例如进入施工场地须换穿3锆及锆合金的焊接

8、试验及焊接工艺评定干净的劳保鞋等措施，以确保焊接环境的洁净。在室外安装环境下，制作临时操作室，达到洁净条件。充分了解锆及锆合金材料的基本特性及焊接性2