解析内孔焊接头焊接工艺评定的实施

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1、学兔兔www.xuetutu.com内孔焊接头焊接工艺评定的实施大庆石化公司(163714)戴建军大庆石油化工机械厂(163711)邢芳刘斌王凤君l2根。1问题的提出2．2焊接工艺评定要求内孔焊接头是一个全焊透的接头，没有缝隙，没有(1)焊接采用钨极自动气体保护焊。应力集中点，该结构是提高换热管与管板连接焊缝抗(2)焊接位置为2G(即换热管轴线应垂直放置，焊应力腐蚀能力和间隙腐蚀能力的重要途径。在某苯乙缝轴线处于水平面内)。烯装置中的进出料换热器上管板与换热管的连接便采(3)对焊缝按JB／T4730．2005B级技术进行用了内孑L焊结构(图1)。该换热器为立式结构，总高100％射线检测。度为9

2、321mm，总重为29540kg，管板材质为F304H(4)焊接工艺评定的l2根管子，6根做环境温度下Ⅳ，规格为100mm；换热管材质为TP304tt，规格为的拉伸试验(其中3根做正常焊接情况下的拉伸；另外4,31．75mm×2．11mm，数量1932根。为了保证内孔3根做修补工艺情况下的拉伸)；其余6根做肉眼检查、焊接头的使用性能符合要求，需要按相关标准进行焊焊缝断面的缺陷检查和厚度检查(其中3根做正常焊接工艺评定。由于该结构的特殊性，其焊接工艺评定接情况下的检查，另外3根做修补情况下的检查)，工既不可以按照GB151附录B《换热管与管板接头的焊．艺评定试件检查结果见表1。接工艺评定》执行，

3、又不能完全按照JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》执行。经过与设计人员协商并征表1焊接评定试件检查表得国外工艺人员的确认(该装置工艺包采用的是ShawStone&WebsterInternational，Inc工艺)，最终确定了内孔焊接头工艺评定的检验要求。(5)焊缝缺陷修补工艺所需的工艺评定验证。在实际换热管和管板焊接完毕，如焊缝产生缺陷，采用以下三种修复方法：①拆除换热管，补修焊缝再用新换热管从新焊接；②不拆除换热管而重复自动焊修补小的焊缝焊接缺陷；③从换热管外部手工修补，修外侧焊缝表面的缺陷。2．3合格标准图l内孔焊结构示意(1)射线检测合格级别为Ⅱ级。2内孔焊接头工艺评定要求(2)

4、拉伸合格指标：①当断裂处发生在热影响区外侧的母材(换热管或管板锻件)金属时，抗拉强度不得2．1焊接工艺评定用试件要求低于换热管标准要求的最小值(即i>515MPa)；②当管板试件材质为F304H，6=100mm；换热管的材断裂处发生在焊缝或热影响区时，抗拉强度不得低于质为TP304H，规格为4,31．75mmx2．11mm；数量为换热管标准要求最小值的110％(即I>567MPa)。(3)焊缝内外表面宏观检测，不允许有缺陷存在。收稿日期：2010—08—12(4)测厚标准：剖开换热管焊接接头，测量焊缝的2011年第2期67学兔兔www.xuetutu.com厚度，测量值不得小于换热管的实际壁厚

5、，即：2．11修补2：不拆除换热管而重复自动焊，修补焊接缺陷，补2、补2一1(修复缺陷为背面衬垫未全部熔合、管壁未熔及内表面有凹陷和气孔情况)。3工艺评定实施过程修补3：从换热管外部手工钨极氩弧焊修补，修补3．1试件的制备外侧焊缝表面的缺陷，补3、补3一1(修复缺陷为背面(1)管板试件规格为210mm×150mm×100mm；衬垫有局部未熔合及外表面有凹陷和气孔情况)。布管形式如图2所示。3．3焊前准备要求(2)换热管规格为31．75mmX2．11mm，具体长(1)换热管与管板组对端必须采用机械加工的方度如下：180mm(1)，280mm(2)，380mm(3)，480法加工平齐。mm({}卜

6、1)，180mm(卒2)，280mm(卒3)，100mm(2)所有换热管与管板组对的管端(内外壁)50(1一1)，100mm(2一1)，100mm(3一1)，100mm(j}mm范围内用丙酮或酒精擦去油污，清理干净。1一1)，100mm(j}2一1)，100mm(牢3一1)。(3)管板孔、管板凸台、管板衬垫内外侧用丙酮或酒精清洗干净。3．4焊接参数确定通过前期大量的焊接工艺试验，最后确定的焊接工艺参数见表2。3．5焊缝缺陷修补工艺的实施(1)对于修补1可以采用减小峰值电流的措施来实现。但需要设计专用切管刀具进行切割，经过技术人员努力，自行设计出图3所示的切管刀具。(2)对于修补2、修补3均可以

7、采用增大峰值电流、预熔电流或预熔时间来实现。图2评定用管板3．2工艺评定要求(1)焊接工艺评定的12根管子，6根(图2中编号为1，2，3，补1，补2，补3)做环境温度下的拉伸试验，其余6根做焊缝内外表面宏观检查，然后剖开焊缝做焊缝断面的缺陷和焊缝厚度检验。(2)图2中1，2，3，1一1，2一1，3一1为正常焊接工况下的焊接工艺评定用换热管。(3)三种缺陷修复工况下的焊接工艺评定用管为图2中卒1，=