在目前不锈钢盘管焊接中所出现的焊接缺陷、表面裂纹、跟部梨纹、层间裂纹、对各种裂纹分析和防止裂纹产生措施对裂纹的返修方法。

随着国家西气东输工程的投人使用,越来越多的天然气不锈钢盘管不断开工建设。由于压力不锈钢盘管的焊接质量与国家及人命群众的财产和生命息息相关,而不锈钢盘管焊接作为不锈钢盘管焊接中发生并且危害重大的缺陷,我们更要控制它的发生和存在。不锈钢盘管焊接产生裂纹的原因是多方面的。以下仅从焊接工艺角度分析它的成因,并提出防止措施。

1不锈钢盘管焊接中裂纹分类

按照裂纹在不锈钢盘管中出现的位置大致分为3类:

1.1表面裂纹:通常出现在焊道由于收弧不当形成弧坑,焊道表面的其它地方出现较少,主要为纵向裂纹、横向裂纹和星状裂纹。

1.2根部焊接裂纹:主要出现在根部焊道或出现在热影响区,只要为纵向裂纹。

1.3层间裂纹:主要出现在根部的各层次之间主要为纵向裂纹、横向裂纹。

2裂纹产生的原因分析

2.1表面裂纹:在息弧时,因焊工的收弧收发不正确,造成产生弧坑,在弧坑处焊接时熔池金属不饱满,电狐对熔池内的填充金属?;げ还蝗鄢乩淙垂碳涌?,所以熔池内氢的含量加大,产生裂纹。外界环境恶劣,风速过大或湿度过大时也将产生表面裂纹。

2.2根部焊接裂纹:根部焊接裂纹根据其产生的原因又分为二类。

第一类是在不锈钢盘管焊接完成后,进行无损检测初探时,焊道根部或热影响区内发生裂纹。这类裂纹出现的主要原因是焊接过程中,焊道受到拉应力的作用,由于在不锈钢盘管施工中,不锈钢盘管对口经常使用挖掘机,而控挖掘机的操作机构采用的是液压传动,在根部焊道的施工过程中,不能保证所吊不锈钢盘管不下降,所以在焊接过程中,焊缝处有拉应力存在,如果打底焊工不能保证及时将根部焊完成,不锈钢盘管下降时所产生的拉应力势必将根部焊道拉裂,造成开裂。

另一类是在不锈钢盘管焊接完成后,进行无损检测初探时,未发现有裂纹但发现根部焊接存在未焊透或未熔合或其他缺陷在经过一次返修或二次返修后,进行复探时在根部发现裂纹,这类裂纹产生的主要原因是不锈钢盘管的环型焊缝在进行局部返修时,由于整个焊道受热不均匀,在返修处,焊缝冷却过程中受到拉应力的作用,将返修处及其附近区域的根部焊道拉裂。此外,由于根部焊道成型不好,在根部焊道出现内咬边、未熔透、未融合等其它缺陷,在焊道内造成局部应力集中,产生裂纹,也是产生根部裂纹的一个只要原因。

2.3层间裂纹:这类裂纹是由于焊道各层的施焊焊工未能及时施焊造成焊道各层之间间隔时间过长,致使层间温度过低。在热影响区和多层发生多次重熔,在拉应力的作用下产生开裂现象,焊道各层的接头如果不能错开,在焊缝处也会由于接头处多次受热重熔,造成开裂。

3防止裂纹产生措施

3.1防止表面裂纹产生措施

为防止表面裂纹出现,可以加强焊工培训,提高焊工的操作技能,使他们掌握在焊接过程中的技术收法,加大电弧熔池的热作用,消除弧坑缺陷,并且采用热“接头法”接头。收尾焊道采用“回填法”息强。

同时在焊接过程中应设置切实有效的防风、防雨蓬及防潮胶垫,保证焊接顺利进行。管子焊接时,管内应防止穿堂风。

3.2防止根部焊接裂纹产生措施

对于初探发现的管子根部裂纹,在流水作业中不锈钢盘管对口时建议使用吊管机。由于吊管机采用机械传动。平稳性能好,不会产生因管子下降而造成焊道受拉应力;或者在用用控掘机对口时,将管子支墩打牢避免由于不锈钢盘管下沉形成焊道受拉应力,从而保证在焊接过程中,不锈钢盘管不得移动,以防止焊接热影响区和根部焊接部位不受拉应力作用;另一个方面,要提高焊工熟练程度,提高焊接速度降低根部焊道焊接时间。

对于处探未发现而复探发现的不锈钢盘管焊接裂纹情况进行不锈钢盘管焊接返修时,在返修前整个焊道及热影响区加热到100-150℃,然后在用砂轮机将缺陷部位打磨掉。返修时要抓紧时间,返修后,对整个焊道进行焊后热处理,然后用岩棉包裹捆扎,进行缓冷。

提高根部焊接质量,避免出现内咬边、未焊透、未熔合等焊接缺陷,也是避免根部焊接裂纹的主要方法。

3.3防止层间裂纹产生措施

防止层间裂纹产生要求焊缝各层焊道的施焊焊工在流水作业时,要保持较为紧凑的时间间隔,确保每层焊道的焊接时间间隔不能超过5min,层间温度不低于60℃。

对于各层焊道之间的焊接接头要有意错开,不能放在同一位置。同时各层电焊工在施焊前要认真检查上层焊道有无诱发裂纹的缺陷存在,如果有,就要及时找有经验的焊工进行补焊。

4不锈钢盘管焊接裂纹的返修方法

对于不锈钢盘管裂纹的返修,首先要和探伤评片人员相结合。一同到现场标清楚裂纹具体位置,返修前对不锈钢盘管的整体焊道加热到100-150℃,最后对焊道进行认真补焊。

由于在不锈钢盘管焊接返修过程中,偶尔会发生返修位置错误,造成焊道二次返修,使焊道局部多次受热循环,焊道金属晶粒粗大,力学性能降低,结果产生裂纹,这就要求焊接技术人员在接到返修单后,认真比照焊道的具体位置,及时和操伤人员单位合作,争取一次返修到位。避免焊接裂纹的产生。

5效果验证

在焊工培训过程中,针对克服裂纹的措施向焊工重点进行讲解说明,在施焊中严格加以控制,通过采取一系列有效措施,保证及严密性施压一次成功,证明采取的措施是可行的。