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因此, 要想很好地完成不銹鋼復(fù)合管過渡層的焊接, 對于焊接材料的選?。ǜ鶕?jù)舍弗勒相圖)、 焊工的資質(zhì)、 焊接坡口型式、 及焊接工藝參數(shù)都有特定的要求。 為了避免不銹鋼層與基體界面處出現(xiàn)的合金元素的稀釋、 碳元素的遷移等, 過渡層的焊接是保證復(fù)合管焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。 [8] 由于內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管生產(chǎn)工藝和技術(shù)的限制, 目前, 國產(chǎn)的復(fù)合管的基層和復(fù)合層還不能完全熔焊在一起, 因此在實際焊接中具有一定難度。 內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管的復(fù)合層和基層之間沒有熔焊在一起, 所以在組對焊接前必須進行封焊, 根據(jù)不銹鋼管的焊接特點, 在焊接過程中當(dāng)熱輸入較大, 冷卻較慢時, 易產(chǎn)生熱裂紋、 變形等缺陷。 而 GTAW 焊的熱輸入較小, 且氬氣流除可以保護高溫金屬外, 還具有一定的冷卻作用, 能提高焊縫抗裂能力, 同時鎢極電弧穩(wěn)定, 即在很小的焊接電流下仍可穩(wěn)定燃燒, 特別適用于薄壁管的焊接。 因此, 封焊層采用 GTAW 焊接。 鎢極直徑根據(jù)管壁厚選擇, 管壁越厚所需焊接電流越大, 即鎢極直徑越大。 因襯管壁厚為 1.5~2mm (襯管厚度), 因此, 采用準(zhǔn) 2.5 mm 的 WCe-20 鎢極, 噴嘴直徑為 10 mm。
不銹鋼復(fù)合管組成形式主要有: 低碳鋼+奧氏 體不銹鋼管、低碳鋼+馬氏體(或鐵素體) 不銹鋼管、 低鉻鉬合金鋼+奧氏體不銹鋼管及低鉻鉬合金鋼+馬氏體(或鐵素體) 不銹鋼管。 不銹鋼復(fù)合鋼管是由兩種不同的鋼材通過技術(shù)手段結(jié)合在一起, 這兩種材質(zhì)的物理特性往往存在很大的差別,如常減壓蒸餾裝置中的 Q245R+316L、 Q345R+316L 復(fù)合鋼, 基層為低碳鋼材質(zhì) Q245R, 復(fù)層為奧氏體不銹鋼 316L, 這兩種材質(zhì)的 物理性能相差很大, 表現(xiàn)為:奧氏體不銹鋼 316L 線脹系數(shù)大, 且隨溫度升高而增加,比低碳鋼 Q245R 高大約 40%; 奧氏體不銹鋼 316L 熱導(dǎo)率低, 約為低碳鋼 Q245R 的 1/3。 在焊接不銹鋼復(fù)合鋼過渡層時, 由于熱膨脹和冷收縮速度的差異, 導(dǎo)致過渡層出現(xiàn)熱裂紋或結(jié)晶裂紋, 再加上焊接過程中基層材質(zhì)對焊縫金屬的成分稀釋, 非常容易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。 這種特性對于基層為鉻鉬合金鋼, 復(fù)層為奧氏體不銹鋼的不銹鋼復(fù)合鋼管表現(xiàn)得尤為明顯。
內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管基層為Q235B, 因此采用 SMAW 的方法, 焊條選擇準(zhǔn) 3.2 mm 的 THA302 為合適, 既可以保證焊縫金屬的強度, 還可以保證其塑韌性。 內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管在焊接時首先進行下料, 必須采用車床, 鋸床等冷加工機械進行下料, 嚴禁使用火焰或等離子等切割工藝, 接著對內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管的焊接面進行焊縫坡口處理, 焊縫坡口的加工一般須采用專用坡口機, 車床等冷加工機械, 嚴禁采用火焰切割等熱加工方法加工, 然后對內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管的坡口進行整形, 以內(nèi)徑尺寸為準(zhǔn), 采用內(nèi)芯整圓的方法, 使焊接坡口處復(fù)層的橢圓度偏差符合要求。 焊接不銹鋼復(fù)合鋼的焊工需要具備焊接基層和復(fù)層母材的焊工資質(zhì),焊接過渡層的焊工同時還應(yīng)具有耐蝕堆焊資質(zhì)。 施焊之前必須有合格的焊接工藝評定。 焊接工藝評定編制前, 必須明確所要選取的焊材、 焊接順序、是否要求焊前預(yù)熱及焊后熱處理。
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