奥氏体不锈钢薄壁压力容器焊缝返修.pdf

第47卷第3期
化工设备与管道
Vol 47 No. 3
010年6月
PROCESS EOUIPMENT PIPING
Jun.2010
奥氏体不锈钢薄壁压力容器焊缝返修
毛稚丽
(沈阳工程学院,沈阳110136)
摘要:介绍了奥氏体不锈钢薄壁压力容器焊接过程中容易产生的问题及应对措施。通过实例,介绍了奥氏体不
锈钢薄壁压力容器焊鏠的返修方法和工艺。结果表明,焊缝返修完全可行,产品质量符合相关标准要求。
关键词:奥氏体不锈钢;压力容器;焊缝返修
中图分类号:TQ050.6
文献标识码:B
文章编号:1009-3281(2010)03-0010-02
Repair of Welds in Thin Wall Austenitic Steel Pressure Vessel
MAO Ya-i
Shenyang Engineering Institute, Shenyang 110136, China)
Abstract In this article, some usually met problems in the welding process for thin wall austenitic steel pressure vessel as well as the
countered measures were introduced. With the practical example, the repair method and process for the welds in thin wall austenitic
steel pressure vessel was described. It has been proved that the repair of the welds is feasible, and the quality can reach the require-
ments in the relevant standards
Keywords austenitic stainless steel; pressure vessel; repair of weld
奥氏体不锈钢薄壁压力容器的制造生产比较困头比较严重的失效形式,其预防措施主要有:
难,国家标准要求也比较严格,对奥氏体不锈钢压
(1)合理制定成形加工和组装工艺,尽可能减
力容器的焊缝进行返修后要达到国家标准要求,只小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造
有长期在生产实践中不断探索和积累,摸索出有效成各种伤痕。
的、可行的方法和工艺来才能够做到。
(2)采取合适的焊接工艺,保证焊缝成形良
焊接过程中容易产生的问题及应对措施
好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,例如咬边
焊缝高度超标、飞溅对母材造成的污染等。
1.1焊接过程中容易产生的问题
(3)采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力
利用手工电弧焊焊接奥氏体不锈钢压力容器的水平。
困难比较大,容易产生的问题有:气孔、晶间腐蚀、热
裂纹;其次不锈钢的热膨胀系数较大,在焊接过程中2制造过程中焊缝返修的方法和工艺
极易产生塑性变形
奥氏体不锈钢薄壁压力容器的焊接,国家标准
2应对措施
要求非常严格,特别是对已经加工完成的产品设备
在制造奥氏体不锈钢薄壁压力容器过程屮一定的焊缝进行返修,要达到国家标准要求,更是一个棘
要针对不同的问题采取不同的措施,避免以上问题手的问题。某厂在生产实践中,在返修此类压力容
的出现。不锈钢压力容器焊接最容易产生的问题就器焊缝中,采用了一套行之有数的方法和工艺,并获
是晶间腐蚀,在保证焊接质量的前提下,宜采用小得了较满意的效果。现以三段冷却器为例介绍
电流,快速焊和短弧卒道焊,以减少热影响区的范如下:
围。尤其是厚度较薄的不锈钢板,要减少熔池产生
该设备材质为06Cr18Nil1Ti,筒体壁厚为4
过热现象和烧穿现象。储罐内侧与介质接触面,焊
后做酸洗钝化处理,増强耐腐蚀能力。在焊接材料收稿日期:2010121
的选择方面,宜选用超低碳的焊条和焊丝。奥氏体作者简介:毛雅丽(1965-),女,辽宁绥中人,副教授。从事机械类
不锈钢压力容器焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接
踝程的教学工作
2010年6月
毛雅丽.奥氏体不锈钢薄壁压力容器焊缝返修
nm,工作压力为0.5~4MPa,焊缝长为1235mm,条施焊。焊机为直流或硅整流焊机,正接,为减小焊
要求对产生缺陷部位的全部纵焊缝进行返修。
接热影响区,降低线能量,选用的焊接参数如表1。
由于该设备为奥氏体不锈钢制造,其筒体壁厚
表1焊接参数
为4mm,受热快,热膨胀系数大,易产生变形,又因
次焊接电流/A焊接电压/V直径/mm
筒体内要装有管束,故要求变形量不大于1~1
打底层
60~65
mm,所以制定了如下的方案:
盖面层
55-60
(1)首先使用角向磨光机将纵焊鏠表面部分全
部磨掉,然后再用砂轮片磨成尖角形,用其尖角对准
4)当根部焊完后,将容器的所有法兰、短管
纵缝的剩余部分磨出一道浅槽,目的是为了不使原用盲板全部封住,然后将容器注满水,再进行焊接
焊缝磨偏,彻底清除焊缝根部缺陷。
用水进行强制冷却,以防筒体产生变形,最后盖面。
(2)用磨光机将磨出浅糟的纵鏠端部400mm从而使管束顺利装入设备。返修完毕,对这台压力
长磨透,再用重叠的两根锯条插入缝间,用以锯掉原谷器进行了严格认真的检验,无论是外观质量还是
焊缝根部,先锯250mm长,使根部间隙为2mm,再各种尺寸都达到了国家标准的要求。待24h后进
将磨光机稍微斜于残余焊道反复磨,直到将其全部行X光射线检验合格,达到了JB/T4730.2-2005
磨掉,并使返修新焊道的坡口尺寸为:?=60°~65°
标准的要求,经水压试验完全合格。
純边为0.5m,间隙为2mm,以单面焊双面成型的3结束语
操作技术,进行短弧施焊来保证背面成型良好。焊
接过程中,采用分段退焊法,边锯边焊,焊完一段,
实践表明:采取上述工艺和措施,对奥氏体不
锯一段,每段锯约250mm长。
锈钢薄壁压力容器焊鏠返修,特别是对换热器设备
(3)为防止产生晶间腐蚀和热裂纹,返修焊缝的返修是完全可行的,达到了产品质量的要求,符
选用低碳的A132不锈钢(直径为2.5mm)的电焊
合相应标准
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(上接第9页
常情况?。锚固带上下带相连情况,储罐罐底的受过程中,出现了罐底边缘板翘曲变形。对其设计、用
力则类似于周边固支结构的受カ状态。由其受力分材及施工工艺进行了调査研究,结果表明储罐罐底
析可知,周边固支受力状态下储罐最大挠度仅为周的最终坡度不满足设计1/120的要求和储罐锚固带
边简支状态下的25%左右,其最大正应力仅为周边上下带未相连接,导致了罐底边缘板的翘曲变形。
简支状态的60%左右6。可见采用周边固支的边
致谢
界条件可以优化储罐罐底的受力状态。
感谢大连市锅炉压力容器检验研究所谢涛的有
根据以上的原因分析,初步推断以下两个原因导益讨论。
致了储罐初次充水试验过程,罐底边缘板发生了翘
曲,即原因一:罐底坡度在罐底施工结東后不满足1/