对复合板焊接工艺特性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com炼油与化工2010年第6期REFININGANDCHEMICALINDUSTRY37复合板焊接工艺特性研究赵万里(大庆石油化机械厂，黑龙江大庆163711)摘要：针对复合板20R+0Crl3A1焊缝成型不好及易发生焊接缺陷等问题进行了原因分析，提出了相应的焊接工艺改进措施。焊接工艺改进后，焊接质量得到显著提高。通过对20R+0Crl3AI最佳焊接工艺特性的研究，为进一步了解掌握复合板焊接工艺方法和相关特点提供了可借鉴的经验。关键词：复合板；焊接；坡口型式；20R；0Crl3A1中图分类号：TS913文献标识码：B文章编号：167l一4962(2

2、010)06—0037—03大庆石化公司炼油厂1200kt／a~Jll氢精制装置设备焊接施工中的关键技术是如何选择复合板的及新建5kt／a硫磺回收再生装置溶剂再生塔设备，焊接材料和确定焊接工艺n1。上段塔体均选用复合板20R+0Crl3A1材质作为简1材质分析体母材，筒体直径为1800mm，高度为4700mm。母材20R+0Crl3A1中20R部分为基层(厚度为(1)新旧壳体钢板的化学成分分析和机械性能测试结果表明，新、旧壳体钢板的各项指标均附和相关标准的规定，旧壳体钢板的各项指标稍低于新钢板可能是旧壳体在495oC下长时间服役的结果。(2)金相检验显示，新、旧壳体钢板的金组织与

3、晶粒度相同，无过热过烧和蠕变等损伤。(3)断口扫描电镜检验结果显示，新、旧壳体断口形貌相似；旧壳体断口解理断裂区面积较大；这是旧壳体在495℃下长时间服役导致韧性下降图12新钢板冲击断口的结果。能谱分析中Mg、AI、Si可能是催化剂沾析环焊缝及裂纹源上腐蚀产物的成分。0：30．24％、染的结果，断口及壳体内表面有硫化氢腐蚀迹象。Mg：1．17％、AI：2．74％、Si：1．75％、P：1．51％、S：(4)断口是在拉一拉应力作用下产生的疲劳0．42％、Ca：0．42％、Fe：61．77％。断裂。根据壳体上裂纹的扩展路径、断口形貌和(2)对壳体内表面硫印检验腐蚀情况判断壳体直筒段环

4、焊缝上的裂纹源是次硫印检验结果证明，壳体内表面有硫化氢腐生裂纹源。推测主断裂源可能在锥形段与直筒段蚀产物FeS。硫印方法是将印相纸用5％的硫酸水间的角焊缝上。溶液浸透，滤掉多余的酸液后，将相纸的药面贴到参考文献：检验面上，3min后将相纸揭下来，凡有硫化物的部[1]束德林．金属力学性能[M]．北京：机械工业出版社，1995：位相纸上就产生了棕色的硫化银。硫印反应过程53-56．[2]杨道明．金属力学性能及失效分析[M]．北京：冶金工业出版为：社，1991：27—31．H2SO+FeS~FeSO+Hst收稿日期：2010—11—06HS+2AgBr~Ags(棕色)+2HBrT作者简

5、介：汪洋，男，工程师，1991年毕业于扬州丁学院，现从事工6结论程项目管理工作学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com2010年第6期赵万里．复合板焊接r[艺特性研究39通过对复合板基层与复层的材质焊接缺陷分(5)整个过渡层焊缝的焊接应是在保证焊缝析研究总结出：母材20R+0Crl3A1焊接时，基层与熔合良好的前提下，尽量减少基层金属的熔敷量，复层应分开进行，焊接时分别选用各自适用的焊并采用小规范(不摆动)焊接方法。接材料进行施焊。由于基层和复层焊接材料存在(6)第6层是复层盖面焊缝，采用焊条电弧焊较大差异，因此稀释作用强烈，使得焊缝中奥氏体焊接。

6、焊接前在复层侧焊缝坡口2侧200mm宽的形成元素减少，含碳量增多，增大结晶裂纹倾向，范围内刷1层白粉浆或铺盖石棉布，以免焊接飞溅焊接熔合区出现马氏体组织而导致硬度和脆性增伤害钢板表面。复层焊接时，采用小规范单道不加，同时由于基层和复层含铬量差别较大，促使碳摆动焊接。复层焊缝表面打磨至与母材表面平齐元素向复层迁移和扩散，在20R与0Crl3A1的交界或圆滑过渡后再进行焊接检验。处形成增碳层和脱碳层，加速了熔合区的脆化和5改进效果检验另一侧热影响区的软化。(1)通过采用改进后的坡口型式和对焊接关另外，经过分析认为造成焊缝成型差的另一方键点的控制，重新进行了焊接工艺评定试验，试验面重要

7、因素是焊接坡口形式设计选择不严格，对此后通过x射线拍照检测，所有焊缝的一次射线探可以对焊接坡口形式进行改进设计u，见图3。伤合格率达到98．7％，一次返修合格率100％，焊基层焊材缝成型饱满，焊接质量良好且稳定，完全符合设计和焊接工艺质量的要求。(2)由于应用新的坡口形式，大大地提高了工作效率，降低了返修率。改进设计后的坡口形式与原来的坡口相比，明确的划分出了基层，过渡层和面层。焊接面层次清晰、明确，并且在焊接时有效地控制了过渡层与面层之间化学元素的含量。6结论图3改进后的坡口型