大型不锈钢立式储罐焊接要点.pdf

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油气田地面工程第25卷第10期(2006.10)
大型不锈钢立式储罐焊接要点
焊;短电弧,快速焊。焊条与行走方向成85°角
(2)立焊操作手法。灭弧焊,焊条与壁板成
王怀庆杨文寿(大庆油田建设集团化建公司)
角,收弧时要慢,填满弧坑,成月牙型收弧。
控制好每次引弧、灭孤时间间隔,应保证上一次弧
1.避免晶间腐蚀
点变为暗红色之前,进行下一点引弧焊接,否则容
引起晶间腐蚀的原因是复杂多样的,针对立式易在应力作用下出现热裂纹及弧坑裂纹,保证下
储雠的施工特点,有效可行的避免晶间腐蚀的方法焊点压盖住上一焊点的3/4,即使上一焊点出现裂
有以下几种
纹,进行下一焊点时也将其熔化;控制好运条角度
(1)选用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条。及弧长,短电弧,电弧吹力小,再加上大的焊接角
选用超低碳或添加了钛和铌合金的焊条,利用钛和度能保证弧坑熔池内铁水,避免出现弧坑裂纹。
铌优先于铬与碳形成稳定的碳化物,从而阻止形成
3.防止焊接角变形
富铬碳化物,减少晶间腐蚀。但在母材不是超低碳
预防焊接变形,焊前可以通过焊接工艺参数
不锈钢的情况时,采用超低碳或添加了钛和铌合金坡口形式、反变形、刚性固定、焊接顺序等方面加
的焊条效果不是十分明显,因为熔合比的作用将会以控制;焊后通过火焰局部加热、机械进行矫正。
使母材向焊缝中增碳,达不到预期目的,反而造成但针对不锈钢储罐的可操作方法不多,焊接工艺参
浪费。
数采用的是小电流、多道、多层焊,小线能量输
(2)采用小的焊接线能量和快速冷却方法,避入,有利于减小焊接变形,不需要调整;从罐板组
免有高温停留区。采用小的焊接线能量和快速冷装方式及规格来看,反变形法无法实现;焊后进行
却,两者的目的都是减少高温过热区及中温敏化区加热矫正变形对于不锈钢罐也行不通。为此可行的
停留时间,减少Cr23C。扩散及沉淀形成所需要的方法只有刚性固定、焊接顺序安排、坡口形式
时间。小的线能量可采用短电弧(不摆弧)、窄焊
储罐的立焊缝相对较短,受力简单,通过段焊
道、快速焊、小电流来实现,而层与层、道与道之(隔500mm焊500mm)及控制层间温度的方法即可
间焊接时要控制好间隔温度,将温度控制在100℃控制住角变形量。但环焊缝焊道长,总体收缩量大,
以下。采用水冷的方法,可以达到快速冷却。
受力复杂,角变形量随着板厚增大而不易控制。防
(3)采用双面焊接方法,与介质接触的焊接面止厚板环缝角变形根本的措施是开K型坡口。K型
后焊。储罐内侧与介质接触,放在最后焊接,焊后坡口保证在壁板两侧填充金属量相当,热输入量相
做酸洗钝化处理,增强耐腐蚀能力。
当,能消除角变形的根源,同时,K型坡口使焊缝
2.避免热裂纹
的总填充量小于单V型坡口,节省了焊材。焊接环
控制热裂纹的方法有:①使焊缝为A+F双相焊缝时,根据不同情况确定不同焊接顺序
组织;②控制焊缝金属Cr/INi比大于2;③控制
对于单V型坡口先焊内侧面,是因为内外焊
P、S等杂质含量;④控制合理的焊接工艺。
道层数相差较多,热量输人相差大,易引起焊接角
对于既定的板材焊接,前三个因素通过焊材的变形。先焊肉侧焊道,增大焊道及热影响区刚度,
选择来控制。以0Cr18Ni9钢焊接为例,选用A102能有效遏止焊接角变形,同时利用坡口在外侧清根
焊条。采用该种焊材,焊缝中F组织占7%~容易。但此种焊接方法违背了不锈钢焊接时最后焊
10%,能溶解P、S等杂质,阻止低熔点共晶体形与介质接触部份的防晶间腐蚀原理,为此在外侧焊
成网状,从而阻止裂纹扩展和延伸。且Cr/Ni比接时应及时对焊道进行水冷降温,快速通过奧氏体
大于2,P、S杂质含量低于母材,有利于避免热不锈钢的贫铬敏化温度区(450~850℃)。
裂纹形成。
采用K型坡口的同时也必须严格控制焊接顺
储罐环缝焊接过程中,几乎没有热裂出现,序。先在内侧焊接少数几层,然后焊外侧,焊的层
而在立焊缝焊接过程中容易出现热裂纹。主要原因数比内侧多,最好一次把外侧焊满,使它所产生的
是:首先,由于储罐施工立焊缝先焊接,其组对焊角变形抵消内侧所产生的变形并稍稍超过一点,然
接应力远远大于环焊缝受的应力;其次,横焊缝电后焊内侧,将该面剩下的焊完
弧连续,借助于电弧吹力,再加上横焊缝熔池流淌
每一层环焊缝焊接时采用倒退跳焊的方法进行
性好于立焊缝,能保证熔池内铁水饱满;再次,因爆接。焊工均布,隔100m焊500mm,每一层
为立焊缝采用灭弧焊手法,收狐、引弧点多,点与焊缝每个焊工分三次跳焊完毕,层与层之间跳焊位
(1)横焊时操作手法。少摆动,窄焊道,多分上层,避免焊缝接头重合。盖面焊接不
点之间时间间隔难控制,容易形成弧坑热裂纹。具置错
体解决措施如下
栏目主持张秀丽)