106cr19ni10与q345r钢焊接缺陷分析.docx

106cr19ni10与q345r钢焊接缺陷分析 在冗余锅炉中，主缸的外壳直径为2000mm，设计压力为3.0mpa，水压试验压力为4.30mpa。封面材料为06rc19ni10，板厚为32mm（书的后30mm）。由材料为q345r、板厚30mm、材料为06rc19ni10和板厚22mm的膨胀节组成。如图1所示，结构。 1 焊接工艺要点t345r、06rc19ni10 1.1 乳钢焊接接头的缺陷 Q345R钢与06Cr19Ni10钢焊接时焊缝及熔合区的组织和性能主要取决于焊接材料。应根据母材的种类和工作条件选择合适的填充金属,并充分考虑其如下焊接问题:(1)克服Q345R钢对焊缝的稀释作用;(2)抑制熔合区碳迁移过渡层的形成与发展;(3)抑制凝固过渡层的形成;(4)改善焊接接头的残余应力分布,希望所选用的填充金属的热膨胀系数与06Cr19Ni10钢相近,使高温应力集中在奥氏体钢的一侧;(5)提高焊缝金属的抗热裂能力,若奥氏体钢中的Cr/Ni1,焊缝中应有约5%的铁素体。所以,从产品的焊接接头质量和工件的工作使用性能综合因素考虑,应选用工艺性能较好、价格合理、易得的奥氏体A302不锈钢焊条。 1.2 焊接方法的选择 Q345R钢与06Cr19Ni10钢的焊接属异种钢焊接,为了降低母材的稀释作用,应选用熔合比较小的焊接方法。焊条电弧焊(SMAW)的熔合比较低,而且焊缝的化学成分稳定,是异种钢接头中应用最多的焊接方法。 1.3 焊接工艺标准参数的选择 为了降低熔合比,应尽量采用小直径的焊条,并选用小电流、大电压和快焊速。 2 焊接质量的施焊 焊前检查水、电、气路是否畅通,设备及附件应状态良好,并将坡口及两侧20~30mm内的铁锈、油污、氧化膜等杂质清理干净,直至露出金属光泽。焊接按工艺要求和焊接参数施焊,每层清理干净焊渣及飞溅物,施焊时不得在非焊接部位引弧、熄弧。筒体环缝焊接如图2所示。 先焊内缝用φ3.2mm焊条打底,余层及盖面用准4.0mm焊条,其焊接参数见表1;外缝采用碳弧气刨清根,并用角向砂轮机将清根后焊缝槽口内氧化铁、渗碳层、渗铜及焊缝边缘打磨干净,直至露出金属光泽,外缝焊接打底视槽口底部宽度用φ3.2mm或φ4.0mm焊条焊底层,2~3层后改为多道焊焊接,直至完全结束。 3 焊接后的检验 3.1 焊缝表面检测 用肉眼检查焊缝形状尺寸及焊缝表面质量,焊缝高度不低于母材表面,且与母材过渡圆滑;焊缝尺寸一致性良好,焊缝和热影响区表面没有裂纹、夹渣、弧坑和气孔;焊缝无咬边。若发现焊缝表面缺陷应立即返修。 3.2 内部焊接和焊接 用射线检查内部是否有超标缺陷,经探伤后,四条环缝共发现有9张超标缺陷,缺陷评定为坡口未熔合(长条夹渣)。 3.3 焊缝内部产生缺陷,容易造成焊缝红、裂 从缺陷的形状、大小及长度几方面分析,认为产生缺陷的原因大致为二种情况: (1)由于碳刨清根局部过于深而窄,而且不锈钢的电阻率为Q345R的4倍以上,焊接时产生的电阻热较大,药皮容易发红和开裂;由于药皮的迅速发红、开裂,焊条就会失去药皮保护,使得焊缝内部产生缺陷。 (2)06Cr19Ni10与Q345R钢焊接时,因为不锈钢的线膨胀系数比低合金钢大,热导率小,在施焊过程中操作不当,就会沿低合金钢熔合线一侧产生长条夹渣。 4 焊接、补焊 (1)找准缺陷所在部位,根据X胶片上所反映铅字位置与锅筒上所标的片号定位,找到缺陷位置,再用超声波准确定位焊接缺陷的深度。 (2)确定缺陷位置后,采用电弧气刨剔除超标缺陷,由于焊接形式采用手工电弧焊,它所产生的缺陷厚度不会大于1.5mm,所以要层层刨削(刨削深度一次不易大于1 mm,否则会将造成缺陷是否剔除无法确定)直至看见缺陷为止,剔除超标缺陷,再将槽口刨成V型坡口,然后将坡口及两侧20~30mm内的铁锈、油污、氧化膜等杂质清理干净,直至露出金属光泽。 (3)补焊时选用A302φ4mm焊条,直流反接,电流100~130A进行施焊,施焊时应注意焊条不应作横向摆动,采用小电流、快速度,一次焊成的焊缝不宜过宽。多层多道焊时,每焊完一层要彻底清除焊渣。为防止过热,层间温度应低于60℃,以防晶粒粗大。 5 返修部位检测 对06Cr19Ni10与Q345R异种钢焊接,采用焊条电弧焊,用A302奥氏体不锈钢焊条,运用多层多道焊,采用较小线能量的工艺方法,返修后,经无损检测,返修部位100%合格。06Cr16Ni10与Q345R异种钢焊接,在焊接过程中只要焊接操作恰当,靠Q345R一侧(焊趾线上)出现的坡口未熔合(长条夹渣)的现象是完全可以避免的。该项工艺施工成本低、不受场地限制,可以在现场、炉内施工。操作方法简便、灵活,从锅炉的实际运行效果来看,取得很大成效。