对于厚板碳素钢制压力容器的焊接方法控制

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1、万方数据20lO年第9期20IO年9月化学工程与装备CII阻icalEllgin∞ring&Equip种IIt139厚板碳素钢制压力容器的焊接方法控制王少海(山东联友石化工程有限公司，山东济南250101)摘要：介绍了Q245R厚板的焊接性及其影响因素。根据焊接性分析制定了Q245R厚板的焊接工艺，并分析了厚板焊接产生结晶裂纹的原因，确定了避免结晶裂纹所采取的措施．关键词：Q245R：厚板：晶内偏析：结晶裂纹近期，我公司承接了某单位大型压力容器的制造工作，在制造过程中涉及到Q245R厚板的焊接工作．由于该设备工作在低温环境、钢板厚度大、焊接线能量大，因此，制造加

2、工应力大．Q245R钢的焊接性能受到一定的影响，必须采取一定的防护措施【Hl。根据我单位的生产状况，我们制定了相应的措施。生产实践表明，该工艺措施不但能够保证焊缝质量及性能，而且又没有增加生产工作量，提高了生产效率。l影响Q245R厚板的焊接工艺因素I．1环境温度由于环境温度低，焊接厚度大、刚性大的结构时，焊后接头的冷却速度快。裂纹倾向相应增大，应采取措施降低低温的影响，如采取焊前预热焊后缓冷。一般来讲，在·20℃下厚度小于16n锄的可以不预热，健在厚度大于16mm刚要求预热lO啦200℃I蚓。1．2钢板厚度对于厚板，由于三向应力的存在，钢扳厚度越大，则刚性越大

3、，焊后产生的由角变形引起的焊接应力也越大．另一方面，随钢板厚度增加，散热加快，从而接头的冷却速度加快了，材料的冷裂纹敏感性也随之增加门。当接头质量要求较高时焊后往往要求进行回火处理，以改善焊接接头的组织与性能．1．3焊接线能量焊接熟影响区粗晶区的晶粒大小与线能量有着密切关系，晶内的偏析程也与度线能量存在一定关系，一般来讲，晶内的偏析程度与线能量成正比。即线能量越大。偏析程度越严重。在晶界处，易产生低熔点共晶体。另外，随着线能量的增加，会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大，降低了材料的晶界强度和塑性，从而增大了材料对热裂纹的敏感性．1．4工件的坡口形式采用埋弧自动焊进

4、行多层焊时．坡口加工角度过小或清根造成打底层焊道的坡口角度过小，导致熔合比增大，使焊道熔池金属高度稀释形成熔池金属C、S、P含量增加．而Mn含量减少例．另外，根部焊道的焊缝形状系数也将减小，当焊缝形状系数小于l时，加剧了熔池金属结晶过程中晶粒朝熔池中心的生长．使得焊缝中心线的杂质浓度增大，凝固后在焊缝中心线附近出现偏析，从而产生结晶裂纹．1．5应力因素工件的冷加工成形过程中造成的外应力．将在焊缝的焊接过程中造成较大的拘束应力，给焊接性能带来一定影响【91。焊接过程的角变形引起的焊接应力。给焊接质量带来很大影响。2焊接工艺的制定2．1焊前准各2．1．1焊接材科焊丝

5、H08Mn，焊剂砌43l。对焊剂进行200~250℃烘焙，保持温度2h．2．I．2坡口形式纵缝采用不对称X坡口，坡口尺寸见图l，焊接顺序先内后外按照图2所示进行．环缝采用对称X坡口，坡口尺寸图略，焊接顺序先内后外按熙图2所示进行。2．1．3坡口清理用砂轮磨光机清除坡口及周围两侧25咖以内的铁锈、油污及氧化皮等污物。2．1．4坡口预热对坡口两侧采用氧．乙炔预热，预热温度为loo℃堋℃。2．1．5焊机的选择选用林肯牌埋弧焊机，采用直流反接．2．2焊接工艺参数及实施2．2．1焊接要点焊接前焊缝进行防变形处理。焊接时先焊内焊缝．然后进行外焊缝的焊接。在焊完内焊缝的前一至

6、五层后再焊外万方数据标准分享网www.bzfxw.com免费下载140王少海：厚板碳素钢制压力容器豹焊接方法控制缝，焊接外焊缝前，应先用碳弧气刨清根，再用砂轮磨光机清理根部，然后再用埋弧自动焊进行多层焊，层问温度不得低于焊前预热温度，必要时应进行多道焊，其工艺参数见表l。圈l坡口尺寸图2纵缝焊接层次图3环缝焊接层次表l纵缝焊接工艺参数焊接层次焊接电湖A焊接电压Ⅳ焊接速度加m．milt．’l～23～45～n650～6806∞～650650～7∞36—3838～加38～40450～480500～550480～5lO2．2．2环缝的焊接环缝的焊接层次及规范与纵缝的焊接

7、基本相同，其工艺参数见表2．在焊完内焊缝的前两层后再焊外缝，内外交替焊接，焊接井焊缝翦。应先用碳弧气倒清撮。另一方面，且焊接时注意了环缝的偏心度引起的焊弧长度变化。尤其第一层焊接时。避免焊漏现象发生。2．2．3焊接缺陷产生在纵缝的焊接过程中未发现裂纹，焊后无损检测仅发现少量气孔夹渣，这是焊药烘干不好等原因造成的·在环缝焊接过程中，在内环缝焊后背面清根，进行外环缝焊接时，焊完并去掉药皮后，焊道中心有纵向裂纹出现，其单个长度不一，深度不一，且基本与焊缝平行。经过分析。发现该裂纹的产生与竣口角度、滑根情况、焊缝j茂形等都有关系，具体情况见表2．表2裂纹与坡口角度、清根

8、情况、焊接坡口形状之间的