分享

压力容器制造用焊接材料的应用案例及解决方案

 泰岱老生 2014-08-06

  主要产品及常用焊材
  我公司为压力容器制造和设计单位,产品涉及能源化工、石油化工、煤化工、精细化工、化肥、造纸、清洁能源及海洋工程配套等多个行业,如各种塔器、换热器、反应器和变换炉等。
  实际生产中常用的焊材包括碳钢、铬钼钢、低温钢(2.5Ni、3.5Ni)、低合金高强钢、不锈钢(含双相和尿素级)及镍基合金等,其中碳钢、铬钼钢、低温钢(2.5Ni、3.5Ni)及低合金高强钢等以焊条和埋弧焊丝为主,不锈钢(含双相和尿素级)、镍基合金等以焊条和焊带为主。
  近年来,随着设备能力和工艺水平的提高,焊接自动化程度也在相应提高,焊条的使用比例在逐渐减少,焊丝和焊带使用比例在逐渐增加,同时生产效率和焊接质量也相应提高。
  焊接材料应用案例及解决方案
  在实际生产中,按相关标准推荐选择的焊材可能达不到所需的附加指标,比如一些钢材经正火+回火后的性能指标,也有一些焊接方法属于首次使用,经过焊接试验后方可用于本厂生产,下面分别列出实例以供参考。
  案例1:Q345R钢焊接接头经正火+回火后焊材的选择
  GB713—2008及国家标准第1号修改单中Q345R钢力学拉伸性能指标为:板厚>60~100mm,Rm≥490MPa;板厚>100~150mm,Rm≥480MPa。下面分别选用不同的焊材进行试验,如表1所示,试验编号5-11、9-83、121087的试验结果能够满足对应厚度拉伸下限值。即当焊条提高两个等级,焊丝焊剂特殊定制,经评定后其常温拉伸值均达到或超过母材标准下限值。
  案例2:带极堆焊焊材的选择与应用
  第一,降低堆焊厚度,节约成本(堆焊后表面不加工)。

  我公司为某项目制造的8台设备,要求整体堆焊5mm厚的不锈钢层,按常规考虑使用埋弧带极堆焊厚度约8mm,焊材成本约160万元,每降低1mm厚度,焊材费用节约20万元,效益非常可观,所以制定目标至少降低2mm。第一次进行焊接试验,结果如表2所示。第二次进行焊接试验,结果如表3所示。


  由表3可知,通过提高基层焊带CrNi含量,并改用电渣焊剂,堆焊5.5mm厚不仅可保证试验结果合格,也满足最小厚度为5mm的要求。
  埋弧带极堆焊稀释率为18%~25%,电渣带极堆焊稀释率为7%~10%,耐蚀堆焊最重要的是降低稀释率,而电渣堆焊恰好可以保证这一点。仅从焊材角度来考虑,至少可以节约40万元。
  第二,更换镍基焊剂,保证外观成形和质量(堆焊后表面需加工)。我公司为某项目制造的氨合成塔外壳(多层高压),其底部锻件材质为12Cr2Mo1Ⅳ,按要求需堆焊某型材料,使用焊带和埋弧用焊剂堆焊后的效果如图1所示,为首次堆焊成形,熔合非常差。后调整过几种焊接参数,成形都不好,即使按照焊材厂给定的试验室参数也不好。最后分析原因可能是焊剂的问题,往往焊剂的技术含量非常高,经过协商,紧急从京群焊材买进电渣用焊剂,堆焊表面成形非常好,图2为经过表面渗透检测后的成形效果。



  对未来焊材研发和发展的期待和建议
  就非标压力容器制造厂而言,目前国内的一些特殊焊接材料与欧洲、美国、日本相比差距还比较大,比如镍基、双相钢、尿素级不锈钢、12Cr2Mo1级CrMo钢等特殊用途的钢种,国内一些焊材厂家提供的试验样品达不到技术附加要求,焊接性不如进口的材料,往往都要选择进口。但进口焊材最大的问题是采购周期过长和采购成本过高,严重影响产品的制造周期,增加制造成本。因此,非常期待国内焊材厂商能够崛起,推出可以与进口相抗衡的产品。另据了解,一些焊材厂自己并不生产钢丝和钢带,因此也期待国家能够大力扶植一部分焊材厂自己或联合(无缝衔接)研发钢丝和钢带,制造更好用的配套焊材。

微信

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多