316L不銹鋼管及焊材的化學(xué)成分要求
發(fā)布于：2021-01-19 09:48:21 點(diǎn)擊量：461
316L不銹鋼管
1.1焊材的化學(xué)成分
遵循“等成分”原則選擇焊接材料，同時(shí)為增強(qiáng)接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭中出現(xiàn)少量鐵素體，鎢極籠弧焊選用焊絲H00Cr19Yi12Mo2,CHS022進(jìn)行電弧焊。
1.2合金成分對焊接接頭性能的影響
偏高的碳含量會(huì)導(dǎo)致316L鋼的焊接性能下降，而且在焊接過程中容易在晶界生成碳鉻化合物，降低耐腐蝕性能:硅能溶于鐵素體，其有強(qiáng)化和抗氧化作用，但含量偏高，會(huì)嚴(yán)重影響316L不銹鋼管的焊接性:錳能里換FeS為MnS，有脫硫作用，同時(shí)也能改善硫化物的分布形態(tài)，使薄膜狀FeS改變成球體分布，從而提高焊縫的抗裂性，但錳含量過高時(shí)，會(huì)降低耐蝕性:316L不銹鋼管的晶界特性對硫、磷等徽址雜質(zhì)敏感，使316L不銹鋼管產(chǎn)生焊接熱裂紋，因此應(yīng)嚴(yán)格控制硫、磷的含量:鉻能顯著提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，沖擊值隨鉻含量增加而下降，由于不平衡地加熱和冷卻，晶界可能產(chǎn)生偏析產(chǎn)物，從而增加焊接熱裂紋傾向:鉬在較高回火溫度下，可彌散分布并形成特殊的碳化物，可以改善在高溫高壓下抗氫侵蝕的作用和二次硬化作用，但鉬含量多會(huì)影響不銹鋼的韌性。所有這些元素對鋼的作用不是簡單的疊加，也不是相互抵消，它們相互之間會(huì)發(fā)生新的物理化學(xué)作用。
所以，不銹鋼管道及管道組成件與焊接材料的化學(xué)成分必須嚴(yán)格控制，焊前認(rèn)真審查管道材料和焊接材料的合格證，逐個(gè)進(jìn)行光譜分析，仔細(xì)核對其各種化學(xué)成分含量，以確保焊接后焊縫金屬奧氏體形成元素(Ni,Mn,C.N等)和鐵素體形成元素(Cr.Mo,Si等)的平衡.獲得良好的焊接接頭性能。
2 316L不銹鋼管及焊材的管理
2.1管材管理
不銹鋼管、管件應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行外觀檢查，不得有裂紋、雜渣、重皮等缺陷，銹蝕、凹陷及其他機(jī)械損傷的深度不應(yīng)超過產(chǎn)品相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)允許的壁厚負(fù)偏差。應(yīng)逐個(gè)側(cè)量外徑、壁厚，應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
不銹鋼管、管件應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行100%的滲透(PT)檢測，檢測方法和缺陷評定需符合GB4730-2005的規(guī)定.I級合格。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)的表面缺陷允許修磨，修磨后的實(shí)際壁厚不應(yīng)小于公稱壁厚的90%。
2.2焊材管理
為確保焊材的正確使用，必須建立嚴(yán)格的焊材采購、驗(yàn)收、保管、烘干、發(fā)放和回收制度，使焊材入庫到回收均能全過程追蹤，始終處于受控狀態(tài)。
3焊接工藝的具體要求
3.1施焊技術(shù)準(zhǔn)備
施焊前需嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件要求的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和現(xiàn)場實(shí)際情況編制焊接施工方案，按照J(rèn)B4730-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》的要求進(jìn)行焊接工藝評定，編制焊接工藝指導(dǎo)書.在施工現(xiàn)場還必須結(jié)合實(shí)際焊接工件，編寫現(xiàn)場接頭焊接工藝卡.其焊接施工控制內(nèi)容必須齊全。
對焊工和管工嚴(yán)格進(jìn)行焊接技術(shù)質(zhì)量交底，將接頭焊接工藝卡下發(fā)到每一個(gè)焊工和管工，并在焊接班組粘貼上墻。
3.2坡口加工和組對要求
316L不銹鋼管的切割必須采用機(jī)械方法，不允許用等離子切割、碳弧氣刨加工。
合適的坡口尺寸可以兼顧母材熔合和焊縫透度，考慮到316L不銹鋼管管壁厚、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)大等特性，為減少焊接變形，坡口角度為40°-55°，坡口傾角由底部向上逐步減小，近似于U型坡口.坡口間隙2.0～2.5mm:由于采用了較小的焊接電流，熔深小，因而坡口的鈍邊要小，保證打底焊能實(shí)現(xiàn)單面燁雙面成形，一般應(yīng)小于1mm。
為了保證焊縫焊接質(zhì)盤.防止焊接缺陷的產(chǎn)生，需對坡口進(jìn)行滲透檢測。施焊前必須用角磨機(jī)對基層焊縫坡口及兩側(cè)各30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水分等進(jìn)行清理。
管道對接焊口的組對應(yīng)做到內(nèi)壁平齊，內(nèi)壁錯(cuò)邊的最不宜超過壁厚的10%，并且不大于0.5mm.外壁錯(cuò)邊員應(yīng)不大于2mm.
為了確保組對的準(zhǔn)確度，要設(shè)置組對質(zhì)檢停止點(diǎn)，對已組對未正式施焊的管段的材質(zhì)、尺寸、角度、編號(hào)等進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后方可進(jìn)行焊接。
3.3焊接方法
根據(jù)管道管徑和壁厚的不同，選用鎢極氬弧焊或氬電聯(lián)焊進(jìn)行管道焊接，一般壁厚≤6mm的管道，采用鎢極乞弧焊焊接:壁厚>6mm的管道，采用鎢極氬弧焊打底焊，焊條電弧焊填充及蓋面焊的焊接方法。
在保證焊透及熔合良好的條件下，焊接參數(shù)盡量采用小電流、小電壓和快速焊，以減小焊接線能量，也可通過增加焊接層道數(shù)來控制焊接線能量，即多層多道焊的焊接工藝，并采用短電弧、快速焊、窄道焊、不擺動(dòng)或小擺動(dòng)的操作方法，盡食保持電弧電壓的穩(wěn)定。
應(yīng)防止焊層厚度過厚，以減少熱輸入，并有利于氣體析出。每層焊縫應(yīng)連續(xù)焊完，層間接頭應(yīng)錯(cuò)開。層間溫度控制在100℃以下，采用紅外線測量儀測量。
每焊完一層焊縫，必須徹底打磨清渣，并經(jīng)質(zhì)量檢查合格后方可進(jìn)行下一層焊接。
3.4鎢極氬弧焊的操作要領(lǐng)
鎢極氬弧焊應(yīng)選用帶高頻引弧的焊機(jī)，鎢極選用鎢棒，鎢極肺成尖部直徑0.4mm，夾角30°-60°的尖狀，可保證電弧穩(wěn)定。使用扛氣的純度應(yīng)在99.96%以上。氬弧焊始焊時(shí)應(yīng)提前送氣，停焊時(shí)滯后停氣。為防止焊縫內(nèi)表面的鉻等合金元素氧化，影響接頭質(zhì)量，焊縫背面必須采用充氬保護(hù)措施。
3.5焊條電弧焊的操作要領(lǐng)
焊前CHS022焊條必須經(jīng)300-350℃烘焙lh.防止焊接過程出現(xiàn)氣孔、延遲裂紋等缺陷。烘干溫度不宜過高，烘焙時(shí)間也不宜過長。最好不要重復(fù)烘干，隨烘隨用，以防藥皮脫落。
烘干記錄表格上必須有烘干爐號(hào)的記錄，且為流水號(hào)。現(xiàn)場回收焊條按要求再次烘干和記錄。
焊工必須使用焊條筒，并在施焊時(shí)一根一根地取用，保證使用中的焊條溫度符合要求。焊條筒每個(gè)焊工一個(gè)，不得串用。
采用電弧焊時(shí)，坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)應(yīng)涂白亞粉或其他防粘污劑。不允許焊條在非焊接部位引弧，以避免產(chǎn)生引弧跡點(diǎn)。
必須短弧直線運(yùn)條，以減少合金元素的燒報(bào).減少熱影響區(qū)的寬度，有利于提高焊縫的抗晶間腐蝕能力和減少裂紋產(chǎn)生的傾向。熔敷金屬寬度不得超過焊條直徑的兩倍。收弧應(yīng)填滿弧坑，以免產(chǎn)生弧坑裂紋.應(yīng)在焊后立即除去渣皮、飛濺，并應(yīng)將焊縫表而清理千凈，進(jìn)行外觀檢驗(yàn)。
4焊接質(zhì)量檢驗(yàn)
焊接缺陷減小了焊接接頭承載截面積的有效面積，使截面應(yīng)力增加，更重要的是在缺陷周圍產(chǎn)生了嚴(yán)重的應(yīng)力集中。因此，焊接缺陷對結(jié)構(gòu)的靜載強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、脆性斷裂以及抗應(yīng)力腐蝕開裂都有重大影響。
4.1外觀檢查
管道焊縫表面不允許有裂紋、未熔合、氣孔、夾濃、熔合性飛濺、咬邊、表面凹陷:焊縫表面不得低于管道表面。
除用肉眼檢查外，還需對焊縫進(jìn)行100%的滲透檢測.焊縫外觀質(zhì)量經(jīng)必要的補(bǔ)焊及打磨后.必須全部達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。
4.2內(nèi)部射線檢測
316L鋼管應(yīng)進(jìn)行100%的射線檢測，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不低于GB4730-2005的II級.
高壓厚壁管對接焊縫應(yīng)采用γ射線檢測，以提高檢測質(zhì)是和效率。
由于進(jìn)行100%射線探傷，因此，管道預(yù)制除應(yīng)考慮預(yù)制深度及方便現(xiàn)場焊接外，還應(yīng)在固定口的預(yù)留上考慮探傷工作是否能進(jìn)行。
5焊縫返修
經(jīng)無損檢測判定為不合格的焊縫，必須認(rèn)真分析不合格原因，確保返修合格并不得超過3次。
6結(jié)束語
該316L不銹鋼管的焊接技術(shù)在多個(gè)工程項(xiàng)目中成功應(yīng)用，只要準(zhǔn)備充分，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練，嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，抓好全方位的過程控制，均能取得良好的焊接效果。
