蘭州石化大乙烯工程某壓縮機機泵運送的物料是含有硫化物的鹽。由于機泵底座與進料口的接管彎頭為一體的鑄件,經(jīng)過常年的生產(chǎn)運轉(zhuǎn),彎頭與基座的連接處產(chǎn)生裂紋,物料開始泄漏,因此要采取維修措施。
由于剛開始未能采用合理的焊接材料及焊前準備工作,前兩次焊接均產(chǎn)生了裂紋,影響了生產(chǎn)。經(jīng)過對母材及產(chǎn)生焊接裂紋的各種因素的合理分析,包括環(huán)境溫度,較終選取了合適的焊接材料及工藝參數(shù),做好了焊前及焊后的準備工作,較終完成了檢修任務。
1不銹鋼鑄件的特性及焊接技術難點
1.1不銹鋼鑄件的特性
不銹鋼鑄件有耐大氣腐蝕好,力學性能較好,焊接性尚可,成本低的特點,可用于承受沖擊負荷且韌性較高的零件,可耐酸水液、聚乙烯醇、碳酸氫鈉、橡膠液,還可做水輪機轉(zhuǎn)輪葉片、水壓機閥等部件。不銹鋼鑄件被廣泛使用于食品設備,一般化工設備,原子能工業(yè)的各種。
1.2不銹鋼焊縫的焊接技術難點
鑄鋼件的焊接性應該與同材質(zhì)的板材相近但鑄件本身存在性—鑄造應力、局部缺陷,所以不銹鋼鑄件焊接應進行應力處理,而且應該嚴格檢查,鑄鋼件本身沒有缺陷。否則這些都會引起焊接裂紋的產(chǎn)生。
1.3在低溫環(huán)境下產(chǎn)生裂紋的分析
在野外低溫的工作環(huán)境下江作溫度在-20~ -10℃}焊縫于母材冷卻的過程都會加快。由于鑄件一般都比較厚,加上焊接過程本身就會產(chǎn)生應力,在低溫的環(huán)境下焊縫金屬與兩側(cè)母材金屬的冷卻速度不一樣導致收縮率也有很大不同。由于不銹鋼鑄件本身含碳量比較高塑,性韌性較差,伸長率不夠,這樣就會導致焊縫的金屬會被兩側(cè)的母材向相反的方向拉伸產(chǎn)生裂紋,這也就是為什么大多數(shù)不銹鋼鑄件在焊接后都是在焊縫中心處產(chǎn)生裂紋的主要原因。
對于焊接材料,首先選擇的是普通奧氏體不銹鋼焊條,先后分別采用了牌號分別A102,A302的不銹鋼焊條進行焊接。由于外界環(huán)境溫度較低,焊接前后都沒有采取任何加熱保溫的措施,導致了兩次焊接過后都產(chǎn)生比較嚴重的焊接裂紋。然后由于考慮到了不銹鋼鑄件的含碳量高、塑性韌性比較差、伸長率不夠等因素,采用了韌性的超低碳不銹鋼焊條。
2焊前的準備工作
首先對焊條進行烘干處理,采用250℃烘焙1h。焊前對焊縫進行打磨處理要求把焊縫兩側(cè)的金屬除銹,打磨出金屬光澤,打磨出焊縫破口,由于機泵運送的物料硫元素的含量較大,因此還要把焊道正背面都清理干凈。
由于環(huán)境溫度較低,對焊件進行加熱,由于野外作業(yè)條件有限,可以采用氧乙炔焊烘烤加熱,溫度為200一300℃為易。
第 一道焊接后,馬上用氣焊對焊件進行一段時間加熱,這是為了補償在低溫環(huán)境下焊接時所損失的熱量。如果有條件也可以用小錘在焊縫兩邊不斷進行敲打,這樣做的目的是為了盡量焊接時產(chǎn)生的應力。
加熱一段時間后進行遍焊接,焊后再用氣焊加熱一段時間,直至焊接過程全部完成。
焊接完畢后應用氣焊再加熱一段時間,以補償在低溫環(huán)境下焊接時損失的熱量,然后立即對焊件進行保溫處理,用石棉包裹焊件,使焊縫緩慢冷卻。
3結(jié)論
1)焊材的優(yōu)化選擇,采用A002進行施焊,可以獲得良好的焊縫抗裂性能。
2)采用焊接電流和焊速都略高的焊接方法進行焊接,使焊件的受熱均勻。
3)焊前做好準備工作,對焊件進行打磨處理。焊接時做好預熱和加熱的工作。
4)焊后用石棉包裹好焊件,讓焊件緩慢冷卻,以防止裂紋的產(chǎn)生。
5)冷卻后進行了滲透無損檢測,結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)缺陷,達到了工藝要求。