一、兩種不同材料的焊接性分析
這兩種材料的化學(xué)成分見表5-19,從表中可以知道:首先,從冷卻速度來講,06Cr19Ni10 不銹鋼管焊接時(shí)要防止過熱,而20Cr13不銹鋼卻要避免冷卻速度過快,以免產(chǎn)生冷裂紋;其次,在焊接參數(shù)上,06Cr19Ni10鋼在相同的可焊厚度下,所需的焊接熱輸入要比20Cr13鋼小20%左右,必須考慮在20Cr13鋼一側(cè)進(jìn)行預(yù)熱和焊后保溫。所以在制定焊接工藝時(shí)必須兼顧二者,用一個(gè)行之有效的焊接工藝來保證,才能焊接出符合使用的焊接接頭。
二、焊接材料的選用
06Cr19Ni10不銹鋼管和20Cr13不銹鋼法蘭焊接時(shí),根據(jù)YB/T 5092-1996標(biāo)準(zhǔn),兼顧兩種母材的焊接性,為保證其焊縫金屬的耐蝕性,根據(jù)等成分原則,選用H03Cr24Ni13Mo2不銹鋼焊絲,其化學(xué)成分見表5-20。
三、焊前準(zhǔn)備
1. 工件坡口制備如圖5-12所示,為插入式坡口車削加工而成。
2. 待焊處周圍20mm范圍內(nèi)油污要用酒精或丙酮擦洗同時(shí)也要將焊絲除油污。
3. 準(zhǔn)備好保溫用的草木灰,并保證其干燥。
四、焊接工藝及參數(shù)
采用TSP-300直流鎢極氬弧焊機(jī),焊接工藝及參數(shù)見表5-21。焊接工藝過程如下:
1. 工件定位
先用氧炔焰將20Cr13鋼接頭法蘭待焊處周邊50mm范圍內(nèi)加熱,用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試達(dá)到280℃后,迅速將06Cr19Ni10管路與20Cr13接頭法蘭按圖5-12所示裝配好,并均勻定位焊4點(diǎn),定位焊焊縫長(zhǎng)度為10~15mm。
2. 第1層焊接
用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試20Cr13接頭法蘭焊縫周圍50mm范圍內(nèi)最遠(yuǎn)端的溫度,當(dāng)不低于260℃后開始焊接,焊縫厚度以5mm為宜,并盡量減少20Cr13接頭法蘭的金屬熔敷量。
3. 第2層焊接
用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試06Cr19Ni10不銹鋼管路焊縫周邊溫度,當(dāng)降到260℃后開始焊接,焊縫厚度以5mm為宜,并盡量減少20Cr13接頭法蘭的金屬熔敷量。
4. 第3層焊接
用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試06Cr19Ni10不銹鋼管路焊縫周邊溫度,當(dāng)降到260℃后開始焊接,焊縫填滿坡口,略有焊腳,并盡量減少20Cr13接頭法蘭的金屬熔敷量。
5. 第4層焊接
用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試06Cr19Ni10不銹鋼管路與20Cr13接頭法蘭周邊溫度,當(dāng)降到260℃后開始焊接,焊腳要達(dá)到圖樣要求,焊腳形狀呈凹形圓弧過渡,并盡量減少20Cr13接頭法蘭的金屬熔敷量。
6. 焊后處理
迅速用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試06Cr19Ni10不銹鋼管路與20Cr13接頭法蘭周邊100mm范圍內(nèi)的溫度,當(dāng)達(dá)到400℃(如果溫度不夠,用氧炔焰進(jìn)行加熱,使其達(dá)到此溫度),迅速將焊件放入木灰中埋蓋好。
五、焊后檢驗(yàn)
1. 焊縫外觀檢驗(yàn): 24h后取出焊件,用紅外線溫度測(cè)試儀測(cè)試焊縫表面溫度,低于50℃后,用10倍放大鏡檢驗(yàn)焊接接頭是否存在裂紋及其他不允許超標(biāo)表面缺陷。
2. 用著色劑噴涂焊接接頭,顯像后沒有發(fā)現(xiàn)微裂紋。
3. 水壓試驗(yàn): 按設(shè)計(jì)圖樣技術(shù)要求進(jìn)行35MPa水壓試驗(yàn),保壓30min后沒有發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。