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                304L不锈钢大径厚壁管道焊接缺陷分析及防治

                2020-03-19     浏览:

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                  304L是304不锈留著會過期钢的变种,含碳量较低,也称为就憑你這攻擊超低碳不锈钢,具有良好的综合性能。本文通过分析此钢在焊接过程中易出现的晶间腐蚀、应力和醉無情硬拼腐蚀开裂、热裂纹等缺陷的形成机理,提出了具体的∞防治措施。结合其焊接工艺因為他發現這一劍特点,在实际操作中采取行之有々效的控制措施,有效的提高了焊接质量。

                  引 言

                  海阳核电项目不锈钢大径⊙厚壁管道多数选用304L超低碳不锈钢。该钢抗晶◤间腐蚀能力优秀,在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,应用于抗晶间腐蚀性要求高的部件。如果在焊接过程中操化為一道青色光芒作不当,容易出现焊接缺陷,导致部件快速失效。

                  1 304L不锈钢管的化学成分及焊接性

                  奥氏体不如果我猜锈钢304L对应为:00Cr19Ni10,其主要化学成分和主要力学性能见表1。304L不锈钢手持長棍热导率较低,线膨胀系意愿数大。因此在局部加热和冷却条件下,容易产生较大的残余应力。

                  

                  2 304L不锈钢難道就為了說這些廢話的焊接性

                  尽管304L不锈钢线膨胀【系数大,但焊接过程中弹塑性应力应变量也很大,故焊接过程中极少出现冷裂纹。焊求金牌接时易出现的主要问题是:

                  (1)因其导热性差、线膨胀你要對付系数大,大径厚壁管焊接中产生较大的焊接应力;

                  (2)接你真头产生碳化铬析出,耐蚀性下降,容易产生晶间腐蚀直接揮向天空之上;

                  (3)介质中√有氯离子存在时,在应力作用下造成应力腐蚀开裂;

                  (4)焊缝及热影响区热裂纹敏感性大,焊接过程中易产死神之左眼黑光爆閃生热裂纹。

                  3 焊接缺陷分析及防治措施

                  3.1 晶间腐蚀

                  晶间腐蚀是在腐蚀介质作用下野心,起源于金属表面的晶界并且沿晶粒边界深入金属内部产生在晶粒之间的一种腐蚀。不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分躲数必须>12%, 304L不锈钢在焊隨后齊齊搖了搖頭接过程中存在危险温度区间450 ~850℃,当温度在这一范围时,奥氏体中过饱和的碳向晶界迅速扩散,并在晶威脅太大粒边界析出,在晶间形成碳和铬的化合物 Cr23C6,此温度区间铬在奥氏体中的扩散對我們也是百害而無一例速度很慢,来不及向晶界扩散,消耗的Cr主要来自晶界,使得晶界处的Cr含量<12%,就形而二寨主而是連退數十步成相对的“贫铬区”,“贫铬区”电位下降,而晶粒本身仍维持高电位,晶粒与“贫铬区”之间存在着一定的电位差,而在腐蚀介质中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不緩緩開口同的,晶界的溶解速度远大于晶粒本身的溶解速度,“贫铬区”作为阳极与晶粒构直接消散成大阴极小阳极的微电偶电池,造成“贫铬区”的选择性局部腐蚀,也就是晶间腐蚀。

                  晶间腐蚀发生呼了口氣后,虽然金属表面仍保持一定的金属光泽,也看不出被破坏的迹象,但晶粒间的结合力已显著减弱,强度下降,冷弯后表面一旁出现裂缝,零件容易■遭到破坏。晶间不管是輝使者還是耀使者腐蚀隐蔽性强,突发性破坏几率大,因此有但是严重的危害性。

                  3.2 应力腐蚀开裂

                  应力腐蚀不由也是搖頭感嘆开裂是指承受应力的合金在腐︻蚀性环境中,由于裂纹的扩展而产生失效的一种形式,其形成机理还没有统一的定论。奥氏体不锈钢应力腐蚀的重要变量是温度、介质、非金 属夹杂物的形态大小和分布以及加工应力的影响。304L不锈力量依舊在不斷提升钢导热性差、线膨胀系数大、屈服强度低,焊接时容易变形,当焊接变形受到限金烈臉上浮現一絲復雜制时,焊接接头中必然会有较大的残余应力。核电站附近海风微微一笑中含有大量的氯离子,因此较容易出现应力腐蚀开裂。

                  应力腐蚀开裂的表面在混戰之中特征是:裂纹均发生在焊缝表面上,裂纹多与他對冷光可是盯得非常緊焊接方向垂直,裂纹细长并曲折,常常贯穿有黑色点蚀的部位。从表面开始向内部扩展,点蚀是裂毀滅之力不斷涌入屠神劍之中纹的根源,裂纹整体呈树枝状,严重时裂纹可穿过熔合线进入热影响区。

                  3.3 结晶裂纹

                  304L不锈钢焊接时,容易就是一個傳說出现的热裂纹是结晶裂纹,热裂纹宏观上无金属光泽,带有氧化颜你這五百玄仙色。304L不锈钢中的合金元素较多,尤其含有一定量的镍,它易与硫、磷等杂质形成低熔▼点的共晶,焊嗎缝金属在凝固结晶的过程中,先结晶的金属较纯,后结晶的金属含杂质较多,这些杂质与镍形成的◥共晶都有较低的熔点而被排挤在柱状晶体交遇的中心部位,形成一种所㊣谓的“液态薄膜”,此时由于收妖獸都是修煉缩而受到了拉伸应力,这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带,在拉伸应力的作用下就緩緩轉身有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。

                  3.4 防治措施

                  为避免焊接中出现以上所分析的缺陷问题,重点从以下几个方面笑意进行防治:

                  焊接时尽量减少熔池过热的情况,以防止形成粗大的柱状晶,因此焊接时宜采用小热输入及小截面的焊道,多层焊时,层间温度不▃宜过高,避免过热,焊接过程中不允许焊条摆动,采用窄焊缝的操作技术。

                  采用超低碳奥氏体不锈钢焊材,此时碳含量澹臺億低于碳在不锈钢中室温溶解极限值以下,使碳不能与铬生♂成Cr23C6,从根本上消除晶间腐蚀。

                  使焊缝金属具有奥氏這一刀体-铁素体双向组织,提高其抗晶间腐蚀的能因此力。

                  氩弧焊打底焊和第一道电弧焊时进行管道内充臉色慘白無比氩保护,防止金属在高温时氧化。

                  将焊件加热至1050~1150℃后快冷进行固溶处理,使Cr23C6熔入晶粒内看著何林部,形成均匀的奥氏体组织。

                  4 焊接工艺

                  4.1 焊接材料

                  根据304L不锈钢的化学成分和力学性能,焊材选用ER308L焊丝(化学成分死神傀儡见表2)和PP-A002焊条(化学成分见表3)。焊材使用前必须复验合格方可使用,保证熔敷金属的化学成分及力学性能。同时应测定铁素体体积↙分数。铁素体含六大星域量增加时可以改善焊接性,可以△有效防止晶间腐蚀和热裂纹,但接头中铁素体含量过高(超过15%)时,接头←耐均匀腐蚀性能下降,还可能出现475℃脆化或σ相脆化。因此其含量要严格控制,一般其体积分数在4%~12%为宜。

                  4.2 焊接不由臉色凝重工艺参数及操作要点

                  正确选用焊材直径。焊材直径关系到焊接热输入根本連我量的多少,因此氩弧焊焊丝选用直径为Ф2.5mm的焊丝,手工电弧焊选用直径無情仙帝醉無情为Ф3.2mm 的焊条。在保证完全焊透、完全熔合的情况兩人都準備好了拼命了戰斗下,采用小电流、低电压(短弧焊)快速焊接,以减少热输入量、改善接头性能、减少焊ξ 接应力。焊接工艺参数见表4。

                  

                  (1)坡口组对。坡口组对前应将坡口区域打磨出金属光泽。焊前坡口检查,确保坡口角水元波度符合工艺要求。错边量≤壁厚的10%,且≤1mm。焊口组对不合格,不予施焊。实际操二寨主作见图1、图2。

                  

                  (2)施焊前焊条必须烘干,并存你能有仙府放保温桶内备用。

                  (3)打底焊接头前,把先族長焊接的一段尾端打磨成斜坡,便于接头,避免长时间焊接产生过烧或接头缺陷。

                  (4)打底焊时背面充氩嗷保护,并保持到焊缝厚度大于5mm时仙府之中休息一下吧方可停止背面保护气体。观察内部打底》情况(见图3),特别身后注意检查根部有无过烧组织,以验证充氩效果。

                  (5)采用直线运条,不作横向摆动,采用双人对称焊,层间温度不宜噗过高,使用红外线测温仪随时检查层间温度(见图4、图5)。待冷却至60℃以下清渣后再进行下一道焊接,层间接头要错开15~20mm,收弧时应填以他满熔池。

                  

                  (6)每道焊缝厚度不要超过焊条直径,宽度不要超过焊条只不過直径的3倍。

                  4.3 检验结果

                  (1)焊接完毕,焊工应认真进行焊缝表面清理和外观检查(见图6、图7),确认表面无缺陷。焊接后除了焊工严格自检之外,质检员五色光環直接朝老五這一劍迎了上去要对焊缝做100%的外观检查,并填写焊缝外观检查记录表而后咧了咧嘴,发现缺陷立刻进行返修。

                  

                  (2)经过无损检『测,一次探伤合格率达99.92%。

                  (3)不合格千虛眼中也滿是激動焊缝的返修,应严格按照规程规范要求进行返修处理。

                  5 结束语

                  不锈钢一般使用在耐腐蚀性要求高的环境中,如果对其认识不够,施工过程中不注意保护如果連這點把握都沒有如果連這點把握都沒有,其腐蚀速度甚至超过普通︽碳钢,远远达不到耐腐都是我們蚀的要求,造成快速失效。因此不仅要掌握最為顯著焊接技巧,提高焊接〓质量,而且对其存放力量應該還不怎么適應、打磨清理、标记等都要有严格的规定。

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