低溫容器的焊接

牟愛華 陳智勇（青島捷能高新技術(shù)有限責(zé)任公司 266510）

我公司承攬中海石油基地集團(tuán)有限責(zé)任公司海上平臺項(xiàng)目火炬分液罐就是低溫壓力容器， 容器筒體等主要承壓材料為09MnNiDR，是低溫低合金鋼材料，在焊接方面由于含鎳，雖然對冷裂紋傾向影響不顯著，但卻增大了熱裂紋的傾向，必須嚴(yán)格控制鋼及焊材中的碳、硫、磷含量，采用合適的焊接規(guī)范，使焊縫有較大的焊縫成形系數(shù)，即避免形成窄而深的焊道成形截面，這樣就可以有效避免熱裂紋的產(chǎn)生。

在低溫罐焊接制造過程中， 我主要從以下七個(gè)方面展開工作：

一、參照已有的焊接工藝評定

1、試驗(yàn)用母材∶板材09MnNiDR 為武漢鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)(執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)Q/WG(ZB)05－2004(GB3531－1996)，交貨狀態(tài)正火,Ⅱ級探傷合格,組織為鐵素體+少量珠光體.鍛件為山西定襄新星鍛件廠生產(chǎn)(執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)4727－－2000),交貨狀態(tài)為淬火+回火.

2、試驗(yàn)用焊材∶焊條為錦州特種焊條廠生產(chǎn)的焊條W707Ni(執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T5118 一95)（低溫鋼焊條，低溫溫度等級為－70℃，低溫鈉型藥皮，直流反接）。

坡口形式：單面50°，其余主要焊接參數(shù)

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二、 焊工應(yīng)仔細(xì)閱讀技術(shù)要求并嚴(yán)格按焊接工藝執(zhí)行．3.施焊焊工必須持有勞動部門頒發(fā)的相應(yīng)類別的焊工合格證．

三、焊材的領(lǐng)用

焊材回廠后應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。 焊材在使用前藥進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為360～380℃,恒溫1～2 小時(shí),焊條應(yīng)隨用隨取。 臨時(shí)用的焊條應(yīng)放在保溫桶內(nèi)。 ，

四、焊接工藝管理。 焊接工藝管理包括焊接工藝文件編制、校審，焊接工藝更改，焊接工藝貫徹實(shí)施等控制。

我在編制焊接工藝時(shí)主要根據(jù)低溫鋼焊接的特點(diǎn)：

（1）采用小的焊接熱輸入，避免其沖擊韌性嚴(yán)重降低，采用焊接電流不宜過大，焊接盡量不擺動，采用窄焊道、多道多層焊和快速多道焊以減小焊道過熱，同時(shí)嚴(yán)格控制層間溫度。 2.避免在低溫條件下，在應(yīng)力作用時(shí)，都會造成較大的應(yīng)力集中而引起脆性破壞。 所以對于低溫壓力容器而言，不允許有任何的咬邊存在。

(2)坡口加工應(yīng)首先采用冷加工，若采用熱加工，必須打磨去滲碳層，坡口加工后必須磁粉探傷，檢測范圍為坡口及兩側(cè)母材不少于20mm 的區(qū)域，不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷.(3).板材對接板厚不同時(shí)，板厚者必須消薄。 3.坡口表面及兩側(cè)，應(yīng)將水、鐵銹、油污等有害雜質(zhì)清理干凈．(4)組對時(shí)，坡口間隙，錯(cuò)邊量，棱角度等應(yīng)符合規(guī)定，組對定位焊點(diǎn)大于50mm，禁止強(qiáng)力組裝，定位焊縫間距要符合規(guī)定．(5)應(yīng)在引弧板或坡口內(nèi)引弧，禁止在非焊接部位引弧，縱焊縫兩端100X100㎜的引息弧板，材質(zhì)與焊件相同。 (6)焊縫探傷必須在焊縫焊接24 小時(shí)后方可進(jìn)行（防止漏探延遲裂紋）．

五、產(chǎn)品施焊管理。 在火炬分液罐施焊中，包括焊接環(huán)境是否符合焊接條件，焊工是否按執(zhí)行焊接工藝紀(jì)律，施焊過程記錄卡填寫是否規(guī)范及焊接過程、結(jié)果檢查等方面。

(1)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任意情況時(shí)，須采取有效防護(hù)措施，否則禁止施焊．

a)相對濕度大于90%.b）焊件溫度低于0℃.

(2)防止地線，電纜線，焊鉗與焊件打弧．

(3)焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾雜，尤其應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是焊縫表面不得有咬邊現(xiàn)象.(4)電弧擦傷出的弧坑需經(jīng)修磨，使其均勻過渡到母材表面， 修磨的深度應(yīng)不大于該部位的鋼材δs 的5%，否則應(yīng)補(bǔ)焊．(5)宜選擇較小的焊接線能量，小電流、短電弧，焊條不宜擺動，采用窄焊道多層多道焊。 (6)雙面焊須清理焊根，顯露出正面打底的焊縫金屬(7)施焊過程中應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度在100℃以下．當(dāng)焊件預(yù)熱時(shí)，應(yīng)控制層間溫度不低于預(yù)熱溫度．(8)每條焊縫應(yīng)盡可能一次焊完，當(dāng)中斷焊接時(shí)，對冷裂紋敏感的焊件應(yīng)及時(shí)采取后熱，緩冷等措施．重新施焊時(shí)，仍需按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱．(9)引弧板，引出板，產(chǎn)品焊接試板、卡具等不得錘擊拆除．氣割去除，砂輪修磨焊痕，必須進(jìn)行著色滲透檢測。 (10)對接接頭焊縫余高應(yīng)不大于10%，且不大于3mm 管道對接接頭焊縫余高應(yīng)不大于10%加1mm．角焊縫應(yīng)圓滑過渡，不允許向外凸起，否則應(yīng)打磨處理。 缺陷的深度不應(yīng)低于母材表面，否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊。(11)按焊接過程記錄卡要求記錄全過程，不得在容器上打鋼印，可用白色鉛油標(biāo)出．

六、焊縫返修工作；焊縫一、二次返修批準(zhǔn)，超次返修的審批。

(1)對需要焊接返修的缺陷，由現(xiàn)場焊接技術(shù)人員在焊縫返修記錄報(bào)告上分析焊縫產(chǎn)生缺陷的原因． 提出返修工藝措施，經(jīng)焊接責(zé)任工程師批準(zhǔn)后才能徹底清除缺陷后，進(jìn)行返修，重新探傷和按規(guī)定增探．并將返修次數(shù)，部位及返修情況記入容器質(zhì)量證明書．(2)焊縫同一部位返修次數(shù)不應(yīng)超過兩次．3.現(xiàn)場焊接技術(shù)人員審批一次返修， 發(fā)生二次返修由現(xiàn)場焊接技術(shù)人員審核返修工藝，經(jīng)焊接責(zé)任工程師審批后進(jìn)行．超過二次以上的焊縫返修，需經(jīng)焊接工程師審核，技術(shù)總負(fù)責(zé)人審批．

總之， 焊接質(zhì)量對承壓設(shè)備的整體制造質(zhì)量和安全性能影響極大，只有按照正確的焊接工藝指導(dǎo)生產(chǎn)，有考試合格的焊工進(jìn)行焊接，才能生產(chǎn)出合格的焊接產(chǎn)品。