在電站鍋爐焊接生產(chǎn)實踐過程中，出現(xiàn)了許多焊接耐熱合金鋼的特殊焊接質(zhì)量問題，通過焊接基本原理 分析 ，發(fā)現(xiàn)了許多可以解決上述焊接質(zhì)量問題的新方法，實際應用效果比較好。為此，本文重點介紹一些電站設備制造廠焊接耐熱合金鋼的焊接新工藝和創(chuàng)新焊接技術。
為了便于敘述，本文將優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)、焊材、焊后工藝、焊接操作、焊接熱規(guī)范、焊後熱處理等新方法和技術措施統(tǒng)稱為創(chuàng)新焊接技術。創(chuàng)新焊接技術可以用于防止焊接裂紋，提高焊接接頭沖擊韌度，提高焊接接頭的使用性能，提高焊接接頭使用壽命，防止焊接接頭高溫長期運行早期失效。
1 國外焊接新工藝試驗
目前國外呈現(xiàn)很多應用于加氫反應器、電站鍋爐用新型耐熱鋼等方面的焊接新工藝試驗，本文以德國蒂伯公司在這兩方面的焊接新工藝試驗為例簡要介紹。
1.1 德國蒂伯公司制造加氫反應器設備用2.25Cr-1Mo鋼的焊接新工藝
在加氫反應器設備制造過程中，特別重視焊接接頭的沖擊韌度和回火脆化問題，德國蒂伯公司已經(jīng)開發(fā)出了高韌性焊接材料和焊接方法，正在開發(fā)降低焊后熱處理溫度、提高焊縫沖擊韌度的焊接新方法和焊接新工藝，其中焊接新工藝可以顯著降低焊後熱處理溫度，而且保持比較高的焊縫低溫沖擊韌度，采用焊接新工藝可以進一步提高2.25Cr-1MoV鋼的焊縫沖擊韌度，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度，還可以顯著提高焊縫低溫沖擊韌度，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。盡管焊後熱處理溫度降低40℃，仍然具有比較高的沖擊韌度和比較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
1.2 德國蒂伯公司電站鍋爐用新型耐熱鋼的焊接新工藝
采用TIG方法焊接T/P23鋼的焊縫沖擊韌度比較高，即使不預熱，焊后不進行熱處理的焊縫沖擊韌度也非常高。雖然經(jīng)過預熱焊接和焊後熱處理之后的SMAW和SAW焊縫沖擊韌度有所提高，但仍然大大低于TIG焊態(tài)的沖擊韌度。
與焊接T/P23鋼相似，采用TIG焊方法焊接T/P24鋼，焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度都比較高。適當進行焊後熱處理，可以顯著提高SMAW、SAW焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度。大口徑管焊接工藝評定試樣的焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度與母材的沖擊韌度相當。
雖然焊接接頭性能和沖擊韌度都比較滿意，但是，國內(nèi)外焊接生產(chǎn)經(jīng)驗證明，用T23、T24鋼制造水冷壁時容易發(fā)生焊接裂紋和再熱裂紋，T23懸吊管曾經(jīng)發(fā)生脆斷，必須引起重視。焊接試驗和焊接生產(chǎn)經(jīng)驗都說明，有必要進一步開發(fā)T/P23、T/P24鋼的不預熱、不熱處理、無裂紋、高韌性創(chuàng)新焊接技術。
采用焊接新工藝之后，焊縫沖擊韌度有所提高，但是，SMAW，SAW焊縫的沖擊韌度仍低于GTAW和母材的沖擊韌度，還有待于開發(fā)創(chuàng)新焊接技術，進一步提高焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度，以便達到母材的高水平?jīng)_擊韌度。
2 國內(nèi)創(chuàng)新焊接技術試驗與應用
上世紀70年代初，我國就已經(jīng)采用F11/F12馬氏體耐熱鋼制造電站鍋爐，最初采用國外焊接工藝，鍋爐制造和運行過程中曾經(jīng)發(fā)生焊接裂紋、焊縫脆化、早期失效等許多焊接質(zhì)量問題。后來采用“創(chuàng)新焊接技術”焊接F11/F12鋼集箱、管道和小口徑管，效果非常好。主要創(chuàng)新焊接技術如下：
?、?高匹配、不預熱焊接F11小口徑管（同種鋼和異種鋼）焊口，不產(chǎn)生焊接裂紋。
?、?無內(nèi)保護的TIG打底焊，不產(chǎn)生內(nèi)部氣孔、裂紋、氧化和過燒。
?、?可以顯著提高大口徑管對接焊口沖擊韌度的新技術，按原工藝焊接產(chǎn)品見證件的焊縫沖擊韌度<10J，采用創(chuàng)新焊接技術之后，焊縫沖擊韌度提高到>90J。
?、?異種鋼焊口有明顯碳遷移，但是，蠕變試驗和長期運行后取樣 分析 證明，在高溫長期運行條件下，脫碳層逐漸消失，不降低長期運行蠕變斷裂強度和使用壽命，不發(fā)生發(fā)生早期失效。主蒸汽F11+15Cr1Mo1V異種鋼焊口爆管的失效 分析 結(jié)果證明，爆管的主要原因與脫碳層無關，異種鋼焊口爆管的真正原因是再熱裂紋和結(jié)構(gòu)應力集中。
?、?上海鍋爐廠有十多臺300MW電站鍋爐采用F11馬氏體耐熱鋼，采用創(chuàng)新焊接技術之后，全部F11焊口在鍋爐制造廠施工過程中未再發(fā)現(xiàn)焊接氣孔和焊接裂紋。焊接見證件的力學性能、沖擊韌度、焊接接頭硬度都非常滿意。
?、?采用創(chuàng)新焊接技術可以顯著提高鍋爐廠焊口的壽命，安全運行30年無事故，未發(fā)生焊接質(zhì)量事故。采用國外焊接技術焊接的異種鋼焊口中，已有十多個F11異種鋼焊口運行2萬-8萬h發(fā)生斷裂或者泄漏。
上海鍋爐廠原采用國外焊接工藝達不到產(chǎn)品焊接技術要求，多次發(fā)生焊接裂紋，產(chǎn)品見證件的沖擊韌度<10J。后來進行26次焊材和焊接工藝評定對比試驗，均證明“創(chuàng)新焊接技術”優(yōu)于當時外國公司提供的焊接工藝。
3 不預熱焊條的開發(fā)與應用
根據(jù)F11/F12鋼的焊接經(jīng)驗，開發(fā)出多種可以不預熱焊接電站鍋爐用鋼的電焊條（J507L、J507MoWV、R307L、R317L、R407L、R817L），其中應用比較多的是J507L焊條和不預熱焊接12Cr1MoV鋼的R317L焊條。
采用R317L焊條，焊縫和熱影響區(qū)的沖擊韌度都比較高，即使不預熱不熱處理焊接，焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度也能達到相關焊接技術標準要求，特別值得注意的是焊接熱影響區(qū)的焊態(tài)沖擊韌度非常高。
三種類型焊接工藝評定的焊縫常溫機械性能區(qū)別不太大，沖擊韌度有比較大的區(qū)別。采用創(chuàng)新焊接技術之后，焊縫和焊接熱影響區(qū)沖擊韌度有顯著提高，焊接熱影響區(qū)沖擊韌度可以達到母材沖擊韌度的相同水平。 由焊接工藝評定試驗結(jié)果可見，焊接工藝評定試樣相同，焊接工藝、化學成分、抗拉強度、屈服強度、冷彎角、硬度、金相組織均無明顯差別，但是焊縫和焊接熱影響區(qū)沖擊韌度有顯著差別（兩者焊縫的沖擊韌度相差4-5倍，焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度相差30%）。由此可見，創(chuàng)新焊接技術對焊縫的沖擊韌度的影響非常大，對焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度也有一定的影響。特別值得注意的是母材、焊縫、熱影響區(qū)的硬度和沖擊韌度非常均勻。
以上焊接實例充分說明，在電站鍋爐制造過程中，采用創(chuàng)新焊接技術的優(yōu)點如下：
?、?可以不預熱焊接，不產(chǎn)生焊接裂紋。
?、?可以顯著提高焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度。
?、?可以實現(xiàn)耐熱鋼不熱處理焊接。
?、?可以顯著提高耐熱鋼焊接接頭的高溫運行壽命。
4 試驗小結(jié)
隨著控軋控冷鋼、微合金化鋼、低碳馬氏體鋼、低碳貝氏體鋼、新型馬氏體耐熱鋼的出現(xiàn)，鋼材強度、焊接性和沖擊韌度有了顯著提高，相比之下，焊接技術、焊接試驗方法和焊接基本理論都比較落后，盡管嚴格加強焊接管理，也有時發(fā)生焊接裂紋和焊接接頭早期失效，急待開發(fā)和應用創(chuàng)新焊接技術。
在焊接生產(chǎn)實踐中，發(fā)現(xiàn)了可以解決合金鋼焊接質(zhì)量難題的新途徑，開發(fā)一系列創(chuàng)新焊接技術，可以顯著降低焊接裂紋敏感性，提高焊縫和焊接熱影響區(qū)的沖擊韌度和蠕變斷裂強度，從而杜絕服役過程中焊縫和焊接熱影響區(qū)發(fā)生早期失效。
創(chuàng)新焊接技術具有擴散氫低、焊接應力低、焊縫金相組織細化、蠕變斷裂強度高、焊縫和焊接熱影響區(qū)的硬度低等特點。即使是最難焊接F11/F12馬氏體耐熱鋼，采用創(chuàng)新焊接技術之后，在焊接生產(chǎn)過程中也未再發(fā)現(xiàn)焊接裂紋，焊接接頭近30年服役過程中未發(fā)生早期失效，甚至不預熱/不熱處理焊接的厚壁集箱管座角焊縫，也具有非常高的抗沖擊脆斷性能。
采用創(chuàng)新焊接技術焊接F11/F12與珠光體耐熱鋼的異種鋼焊口，雖然有明顯的碳遷移，但是，在焊接生產(chǎn)和服役過程中，未發(fā)現(xiàn)焊接裂紋和早期失效。
試驗表明：創(chuàng)新焊接技術不僅適用于耐熱鋼，也適用于其他合金鋼焊接。
5 建議
建議開展以下創(chuàng)新焊接新技術應用課題 研究 ：
?、?合金鋼焊接新技術的 研究 與應用（開發(fā)超低氫、無裂紋、組織細化、低硬度、高韌性、高溫運行“不失效”的焊接新材料和新工藝）；
?、?1%-12%Cr耐熱鋼的不預熱、不熱處理的焊接新技術 研究 與應用；
?、?低合金結(jié)構(gòu)鋼、高強鋼不預熱/不熱處理的焊接新技術 研究 與應用；
?、?低合金結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼的“高韌性”焊接新技術 研究 與應用；
?、?異種耐熱鋼焊接新技術 研究 與應用；
?、?耐熱鋼焊接接頭“無早期失效”的焊接新技術 研究 與應用；
⑦ 焊接裂紋、異種鋼碳遷移、組織脆化、沖擊韌度、焊接接頭早期失效的機理 分析 。
6 展望
隨著國外鋼材和焊接技術的發(fā)展，我國焊接技術也有了迅速提高，新型耐熱鋼的大量應用，積累了許多寶貴的焊接經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)了許多創(chuàng)新焊接技術，同時也發(fā)現(xiàn)了一些焊接新問題，例如主蒸汽管道微裂紋和早期失效、Ⅳ型蠕變裂紋、T23膜式壁焊接裂紋和焊接脆化、集箱焊縫表面裂紋、焊接接頭脆化和早期失效、密封罩、熱電偶管座焊縫早期失效等焊接新問題，需要焊接工作者采用創(chuàng)新焊接技術加以解決。
網(wǎng)站地圖
- 單位信息
- 單位地址：北京市西城區(qū)國宏大廈23層
郵政編碼：100038
開戶銀行：北京建行萬豐支行
銀行賬號：1100 1042 4000 5300 0736
聯(lián) 系 人：李春風 梁娜
聯(lián)系電話：010-65067990 65067996
圖文傳真：010-65066990
單位信箱：[email protected]
全國統(tǒng)一咨詢電話：4008790365
- 產(chǎn)品分類
- 煤炭
- 石油
- 天然氣
- 鐵礦
- 金屬礦
- 非金屬礦
- 農(nóng)副食品
- 食品
- 方便食品
- 調(diào)味品
- 飲料
- 酒類
- 煙草
- 紡織
- 服裝
- 鞋帽
- 皮革羽絨
- 木材
- 家具
- 造紙
- 紙制品
- 印刷
- 文體用品
- 玩具
- 石油加工
- 煉焦
- 化學原料
- 化肥
- 農(nóng)藥
- 涂料
- 合成材料
- 化學試劑
- 日化
- 化學藥品
- 中藥
- 獸藥
- 生物制藥
- 衛(wèi)生材料
- 化纖
- 橡膠
- 輪胎
- 塑料
- 非金屬
- 水泥
- 玻璃
- 陶瓷
- 耐火材料
- 鋼鐵
- 有色金屬
- 金屬制品
- 集裝箱
- 不銹鋼
- 通用設備
- 鍋爐
- 機床
- 軸承
- 齒輪
- 衡器
- 鋼鐵鑄件
- 專用設備
- 采礦設備
- 石油鉆采
- 工程機械
- 冶金設備
- 煉油設備
- 橡膠設備
- 塑料設備
- 模具
- 印刷設備
- 制藥設備
- 紡織機械
- 醫(yī)療器械
- 環(huán)保設備
- 交通運輸
- 鐵路
- 汽車
- 摩托車
- 船舶
- 電氣
- 電機
- 輸配電
- 電線電纜
- 電池
- 照明器材
- 通信設備
- IT
- 電子元件
- 儀器儀表
- 光學儀器
- 眼鏡
- 工藝品
- 回收
- 電力
- 燃氣供應
- 水務
- 汽車零部件
- 家電
- 相關文章
-
- 國內(nèi)外合金鋼創(chuàng)新焊接技術及不預熱焊條的研發(fā)應用
- 微合金鋼鑄坯橫裂紋的控制
- 引領全球制藥的QSORB凍干閃釋技術
- “減壓智能快速腌制技術”顛覆傳統(tǒng)
- 好想你突破凍干技術 “清菲菲”驚艷上市
- 真空熱處理技術
- 歐盟新技術能減小肉制品硝酸鹽
- 輻照技術應用食品滅菌
- 雙核臭氧殺菌技術
關于我們
-
聯(lián)系我們
-
網(wǎng)站地圖
-
企業(yè)客戶
中經(jīng)市場研究網(wǎng) © 版權所有 北京中經(jīng)縱橫信息咨詢中心
相關搜索：可行性報告大綱，可研報告蓋章，可行性報告，可研報告，編寫可研報告，可行性報告內(nèi)容批復，可行性分析怎么寫，可行性報告編寫，立項可行性報告
地址：北京市西城區(qū)木樨地北里國宏大廈23層
電話：010-65067990 65067996 傳真：010-65066990 信箱：
[email protected]
京ICP備07500824號
<script type="text/javascript">var _bdhmProtocol = (("https:" == document.location.protocol) ? " https://" : " http://");document.write(unescape("%3Cscript src='" + _bdhmProtocol + "#/h.js%3Fe88d53b3e2ff5ae56c49bd329126f0bf' type='text/javascript'%3E%3C/script%3E"));</script>