干燥技術(shù)與工藝資料.docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除于燥技術(shù)與工藝3 1 0S耐熱不銹鋼的焊接性及焊接技術(shù)趙虎(山東天力干燥設(shè)備有限公司山東濟(jì)南250100)摘要：對(duì)310s耐熱不銹鋼的焊接性進(jìn)行研究分析，對(duì)材料的關(guān)鍵焊接技術(shù)進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：耐熱不銹鋼；焊接性；焊接技術(shù)中途分類號(hào)：TG142 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1727-3080(2011)02-0092-03奧氏體不銹鋼中的耐熱型不銹鋼發(fā)明于20世紀(jì)60年代，但由于存在材料焊接等問題，一直沒有大規(guī)模應(yīng)用。直到2O世紀(jì)80年代，隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步和新材料關(guān)鍵技術(shù)的突破，材料的焊接性得到了改善，才使得這種鋼材大規(guī)模應(yīng)用。310S(OCr25Ni10)是耐熱型不銹鋼中的一種，用途最為廣泛，具有很好的抗氧化性、耐腐蝕性，特別是具有良好的耐高溫性能，最高使用溫度可以達(dá)到1200 ，連續(xù)使用溫度可以達(dá)到1150。廣泛應(yīng)用于制造鍋爐、汽輪機(jī)、工業(yè)爐以及航空、石化等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。我公司承接的青島惠城石化大型爐料干燥機(jī)，正常工作溫度是600800，維修周期一般是3-5個(gè)月，殼體主要材料是310S。在干燥機(jī)設(shè)備的制作中，焊接是最主要、最關(guān)鍵的工作之一。該材料的焊接工序復(fù)雜，工藝要求高，一有操作不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生裂紋等嚴(yán)重缺陷，給設(shè)備帶來嚴(yán)重的隱患，焊接難度很大。在對(duì)材料焊接性能研究的基礎(chǔ)上，通過制定合理的焊接工藝規(guī)程和工藝紀(jì)律，保證了工程質(zhì)量。本文從工程應(yīng)用的角度，介紹了這種材料的焊接性能特點(diǎn)及其一些關(guān)鍵的焊接技術(shù)。1 材料的焊接性能分析11 310S鋼焊接性310S鋼屬于耐熱型奧氏體不銹鋼，焊接這類鋼容易出現(xiàn)焊接高溫(熱)裂紋，包括：結(jié)晶裂紋、液化裂紋和脆性裂紋。結(jié)晶裂紋常出現(xiàn)在焊縫中，尤其容易發(fā)生在焊縫收尾部分和弧坑處，后兩種裂紋主要出現(xiàn)在熱影響區(qū)(HAZ)的過熱區(qū)，而液化裂紋也可能發(fā)生在多層多道焊縫中的焊層間和焊道間的熱影響區(qū)中。分別采用拘束裂紋試驗(yàn)和變拘束裂紋試驗(yàn)對(duì)310S鋼和常用的TP347H鋼的焊接性進(jìn)行對(duì)比，分析評(píng)估310S鋼的熱裂紋敏感性。結(jié)果表明，相同條件下310S鋼的裂紋敏感性遠(yuǎn)低于TP347H鋼。CrNi奧氏體鋼焊接后若經(jīng)過敏化，接頭HAZ可能發(fā)生晶間腐蝕。Cr-Ni奧氏體鋼應(yīng)力腐蝕易發(fā)生在含有cl一的介質(zhì)中，其溫度愈高愈易發(fā)生應(yīng)力破裂(SCC)，所以應(yīng)防止310S鋼在運(yùn)行和升溫階段發(fā)生SCC。12 31OS鋼的化學(xué)成分分析310S不銹鋼主要的合金元素是cr、Ni、Mn和si，其質(zhì)量百分比為25的鉻，1996的鎳，2的錳，1的硅，該材料一般以固溶處理狀態(tài)交貨。此次項(xiàng)目的主要材料進(jìn)廠后，我們首先對(duì)材料進(jìn)行了復(fù)驗(yàn)，以防止材料的化學(xué)成分對(duì)焊縫質(zhì)量產(chǎn)生影響，表1是板厚14ram的310S鋼板化學(xué)成分 復(fù)驗(yàn)數(shù)據(jù) 。表1 5=14mm 31OS鋼板化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào) 試樣編號(hào) 分析結(jié)果()C Si Mn P S Cr Nj1 0l 0052 O5l 1O3 0026 0003 2477 19O6從檢測(cè)中心對(duì)材料成分的復(fù)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，本批次材料化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)GBT208782007不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分的規(guī)定。2 材料的焊接技術(shù)為了取得良好的焊接質(zhì)量，應(yīng)該掌握這種鋼材的焊接特點(diǎn)和注意事項(xiàng)。另外，從腐蝕的角度來看，焊接接頭總是不銹鋼結(jié)構(gòu)的最薄弱環(huán)節(jié)，實(shí)際上最終的腐蝕水平是由焊工決定的，為了盡可能的取得良好的效果，焊接操作過程應(yīng)該遵守一些基本規(guī)則，總結(jié)這種材料焊接的關(guān)鍵技術(shù)如下。21 焊接方法和材料的選擇一般用于奧氏體不銹鋼的焊接方法，如手工電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等，都可以用于這種鋼材的焊接。焊接材料要選用熔敷金屬的化學(xué)成分與母材的化學(xué)成分相匹配的焊材。22 焊接工藝參數(shù)的選擇焊接線能量太大或太小都不好，一般控制在0525kJcm 范圍內(nèi)，其具體大小要根據(jù)焊件厚度選擇。一般焊接時(shí)不需要預(yù)熱，但焊件厚度過大或環(huán)境溫度過低時(shí)，為防止冷速過快造成焊縫和熱影響區(qū)焊后開裂，必須采取預(yù)熱措施。為了防止焊縫熱影響區(qū)的晶粒粗大，還要控制層問溫度，不銹鋼的層問溫度一般控制在100。C以下。23 焊接熔池及背面的保護(hù)有效的背面氣體保護(hù)是保證焊接質(zhì)量的前提，保護(hù)氣體的純度應(yīng)滿足工藝要求，應(yīng)采取有效的背面保護(hù)工裝，丌始焊接時(shí)要對(duì)焊縫背面的氧含量進(jìn)行檢測(cè)， 滿足T藝要求后才能開始焊接。24 定位焊縫定位焊縫焊接時(shí)，如果長(zhǎng)度過短，焊接未建立起平衡過程即結(jié)束，焊縫冷卻會(huì)很快，可能導(dǎo)致裂紋缺陷，因此，如采用定位焊，對(duì)定位焊縫的最短長(zhǎng)度應(yīng)進(jìn)行規(guī)定，且應(yīng)采用較大熱輸入規(guī)范參數(shù)。如果出現(xiàn)裂紋缺陷，應(yīng)該在正式焊接前把定位焊縫的缺陷全部清理干凈。25 焊接過程材料的保護(hù)材料表面的弧擊和起弧，是 個(gè)瞬間的高溫過程，冷卻速度很快，表面顯微組織中鐵素體含量高，這種組織對(duì)裂紋和腐蝕很敏感，應(yīng)盡力避免，如果產(chǎn)生必須用細(xì)砂輪打磨去除?，F(xiàn)場(chǎng)焊接過程中材料的保護(hù)很重要，應(yīng)避免碳鋼、銅、低熔點(diǎn)金屬或其他雜質(zhì)對(duì)不銹鋼的污染，可能情況下，不銹鋼和碳鋼應(yīng)分開存放和焊接。焊接和切割過程中應(yīng)采取措施防止飛濺、弧擊、滲碳、局部過熱等。表2 6=1 4mm31 08焊接工藝評(píng)定的主要試驗(yàn)條件焊接方法 焊材牌號(hào) 坡口形式 焊接位置 焊接線能量kjcmSMAW(手工電弧焊) A402(A407) 雙面X 平焊(IG) 820表3 6=14rm13108焊接工藝評(píng)定的主要試驗(yàn)結(jié)果試樣編號(hào) 抗拉強(qiáng)度0 MPa 導(dǎo)向彎曲(側(cè)彎) 金相檢驗(yàn) 點(diǎn)蝕試驗(yàn)焊縫及熱影響 22下，6Fee1 水溶液中 01 610 180。彎曲合格 區(qū)均無析出相 2個(gè)試樣表面均無點(diǎn)蝕坑 02 615 存在 平均腐蝕速率157、157mgdm 。d 根據(jù)研究掌握的技術(shù)，擬定工藝規(guī)程進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，表2、表3是6=14mm 310S鋼板對(duì)接焊縫的焊接工藝評(píng)定數(shù)據(jù)，評(píng)定結(jié)果滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，焊接接頭性能優(yōu)良。3結(jié)語310S鋼