304L不銹鋼氬弧焊接工藝特點及常見缺陷的防治措施.

1、第34卷第3期陳連山，陳兵輝，安金平（中國石油天然氣管道三公司，河南中牟451450摘要:304L不銹鋼（ASTM標準為奧氏體不銹鋼，屬于超低碳級不銹鋼，具有良好的綜合性能，是目前工業(yè)上應用最廣泛的不銹鋼。文章通過現場實際操作，研究總結了304L不銹鋼焊接的工藝特點，針對晶間腐蝕、層間未熔合、引弧夾餌、收弧縮孔等問題提出了具體的解決辦法和注意事項，有效地解決了焊接質量問題。關鍵詞:奧氏體不銹鋼；晶間腐蝕；危險溫度區(qū)；焊接線能量中圖分類號:TG444.74TG457.il文獻標識碼:B文章編號1001-2206（200803-0049-02304L不銹鋼氮弧焊接工藝特點及常見缺陷的防治措施!”m

2、m西氣東輸管道增輸工程壓縮機（組中的潤滑油系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)和前置加熱系統(tǒng)的工藝管道均為不銹鋼管，材質為304L不銹鋼（美國ASTM標準，主要管道規(guī)格為D60nunx6mm;本文主要以D60nmix6nun管道為例，分析奧氏體不銹鋼管道焊接中易發(fā)生的缺陷，并介紹采取的預防措施。1304L不銹鋼的特性和焊接工藝參數奧氏體不銹鋼304L對應我國的標準是00C119N110,其主要化學成分和機械性能見表lo304L不銹鋼的熱導率較低，約為碳鋼的1/3,電阻率約為碳鋼的5倍，線膨脹系數比碳鋼約大50%,密度大于碳鋼。由于不銹鋼存在眾多與碳鋼不同的特性，其焊接工藝規(guī)范也與碳鋼有所不同， 對于304L不銹

3、鋼鋼管（D60mmx6nmi我們采用的焊絲為ER308L,焊接工藝參數見表2。2304L不銹鋼焊接工藝特點2.1晶間腐蝕及應對措施晶間腐蝕是在腐蝕介質作用下， 起源于金屬表面的晶界并且沿晶粒邊界深入金屬內部產生在晶粒之間的一種腐蝕。晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼常見的焊接缺陷。Ci是奧氏體不銹鋼中具有耐腐蝕性的基本元素，當Ci含量低于12%時,就不再具有耐腐蝕性了。304L不銹鋼在焊接過程中存在焊接危險溫度區(qū)間（為450_850C，見圖1。當溫度達到這一范圍時， 奧氏體中過飽和的碳向晶界處迅速擴散并在晶粒邊界析出， 析出的碳和鉛形成碳化輅（G23C6。因為鉛在奧氏體中的擴散速度很慢,來不及向晶界擴散，

4、這樣就大量消耗了晶界處的鉛，使晶界處含輅量降低到小于12%,這時晶界就失去了耐腐蝕能力。如果溫度低于450C,則奧氏體中的碳擴散速度不快，不能在晶界處擴散析出而形成碳化輅，所以沒有晶間腐蝕現象。 如果溫度高于850C,這時不僅碳在奧氏體中的擴散速度極快,而且輅在奧氏體中的擴散速度也很快，故不能造成晶粒邊界處貧輅，因而也不會發(fā)生晶間腐蝕。為防止304L不銹鋼在焊接過程中耐腐蝕性能下降，可以采取以下幾點措施：表1304L不銹鋼的化學成分和機械性能化學成分及含量/%機械性能CCiNi屈服強度MPa抗拉強度/MPa硬度HB205520 187表2304L不銹鋼的焊接工藝參數焊層焊絲直徑/nun電流/A

5、電壓/V焊接速度/(mm/mm根焊2.09095810605填充蓋帽2.4110_12010_12605注:焊接坡口角度為75。5。石油工程建設49石油工程建設2008年6月(1焊接時在管道內部進行充氮施工，并且確保根焊時充氮濃度達到92%以上。在填充、蓋帽焊時，也要進行充氮，防止焊縫金屬在高溫時進行氧化反應，造成晶間腐蝕。(2焊接時采用小電流， 快速焊， 降低焊接線能量， 縮短奧氏體不銹鋼在危險溫度區(qū)間(450850C的停留時間，防止晶間腐蝕。(3對有條件進行熱處理的焊縫，在焊接后可以進行快速冷卻，使焊縫溫度低于450C,防止晶間腐蝕。2.2層間未熔合的解決方法相對于碳鋼，不銹鋼在熔化后黏度

6、大，流動性差，容易形成層間未熔合等缺陷。為此在焊接時相應地增大焊縫坡口角度，便于熔敷金屬流動，通常坡口角度為75。5。另外在根焊中盡量采用小直徑焊絲，小電流，降低焊接線能量，提高熔敷金屬的流動性。2.3采用專用氮弧焊機，克服引弧夾餌和收弧縮孔不銹鋼焊接易產生引弧夾鴨和收弧縮孔，需要配備具有高頻引弧和電流衰減特性的專用氮弧焊機， 高頻引弧可以減少焊接夾鴨， 電流衰減可以減少收弧縮孔。2.4采用單側連續(xù)送絲方式不銹鋼焊接中，對于焊口組對間隙較大的焊縫,采用單側連續(xù)送絲方式（見圖2,焊槍連續(xù)擺動，焊絲只在一側徐徐送入，靠液態(tài)金屬流動性與另一側熔化母材結合，這樣可以防止根焊內部的單側咬邊問題，改善內部

7、成型。2.5采用多層焊接方式由于不銹鋼焊接存在危險溫度區(qū)間，在焊接過程中盡量采用多層焊接，每層熔敷金屬盡量薄，在前一層焊縫冷卻后再進行下一層焊接（冷卻溫度應低于60C。焊縫盡可能一次焊完，少中斷，少接頭，收弧要衰減。蓋面以焊縫外觀黃、紅為宜，若出現金屬黑則表示焊接線能量過大。2.6采用小熱量輸入、小電流快速焊不銹鋼焊接中采用小熱量輸入、小電流快速焊。焊絲不做橫向擺動，焊道宜窄不宜寬，最好不超過焊絲直徑的3倍，這樣焊縫冷卻速度快， 在危險溫度區(qū)間停留時間短，有利于防止晶間腐蝕。 小熱量輸入時，焊接應力小，有利于防止應力腐蝕和熱裂紋，而且焊接變形小。3注意事項（1焊接前要檢查氮氣濃度。不銹鋼氮弧焊

8、的氮氣濃度需達到99.9%以上，這樣可以起到保護作用，防止出現焊接缺陷。(2在焊接前要確定管道內充氮的濃度。不銹鋼焊接前管道內需要充氮，且充氮濃度需達到92%以上，充氮濃度可以通過儀器檢測或者在管道焊口引弧確定。(3焊接后要對焊縫表面和內部進行酸洗鈍化處理。經過鈍化處理的焊縫表面呈銀白色，具有較高的耐腐蝕性。4結束語通過現場實踐和多次改進，很好地解決了304L不銹鋼焊接中常出現的缺陷問題，焊接一次合格率達到98%以上。參考文獻：1沖國石油天然氣集團公司人事服務中心電焊工M.東營沖國石油大學出版社，2007.2高忠民電焊工基本技術M.北京金盾出版社，2000.3中國機械工程學會焊接學會焊接手冊M

9、.北京:機械工業(yè)出版社,2003.作者簡介:陳連山(1963-,男，遼寧葫蘆島人，高級工程師，畢業(yè)于中國石油大學，從事油氣管道項目及技術管理工作。收稿日期:2007-11-05850C危險溫度上限450C危險溫度下限喪失抗晶間腐蝕能力的區(qū)域加熱溫度保溫時間圖1加熱溫度和保溫時間對18-8鋼抗晶間腐蝕能力的影響圖2單側連續(xù)送絲方式焊槍不銹鋼焊絲焊件1焊件250(41ForceAnalysisandCalculationofSteelFrameUsedasHoistingAssistanceMOJm-yong(MaoniuigSouthwestPetioclienucalEngmeeiingCon

10、stmctionCo.Ltd.,Maoming525011,ChinaAbstract:Thefirstlegeneiatoiofacatalyticunitwasdifficulttobehoistedbecauseofitslargemassover800匸Throughcompanngseverallioistmgscenanos,aningenioussolutionwaschosen,thatwastakingthestallframeneaithegeneiatorasasupportandfixnigasmallmastonittocanyoutthegeneratorhoist

11、ingop-eiationwithitssubsections.Thispapergivestheanalysisandcalculationmethodsofthefoicesactingonthestaufiamethatisthekeystmctuietothishoistingoperation.ThismethodliasapracticalvaluetosimilaihoistingworkKeywords:equipmenthoisting;fiamestmctuie;finiteelementmethod;forceanalysisandcalculation(46Design

12、andApplicationof500tLevelNon-eccentncHoistingBeamLIGuan-xu(CNPCNo.lConstnictionCo.,Luovang471023,China、ZHANGJing-biao,YANGSen,etal.Abstiact:Lilargeequipmentlioistmgopeiations,lioistmgbeamisoftenusedasanlinpoitantconstmc-tiontool.Itsreasonabledesignandapplicationarediiectlvfelatedtothesafety,economya

13、ndefficiencyofhoistingoperation.Adesignmethodanditsappliedinstanceofanon-eccentnclioistmgbeamareillustrated.Withthisdesignmethod,thestnicnueofthelioistmgbeamcanbemorereasonablewithremarkablydecieasedaddedweiglit,lowmanufactuiecostandreducedhoistingdifficultyKeywordslioisting;non-eccentncity；hoisting

14、beam;designWELDINGTECHNOLOGY(49TeclmologicalFeaturesof304LStainlessSteelAigonArcWeldingandDefectPreventionMeasuresCHENLan-shan(CPPNo.3Company,Zliongmu451450.China,CHENBmg-hui,ANJin-pmgAbstract:304Lstainlesssteel(ASTMstandard,asanausteniticstamlesssteelwithultra-lowcaibon,hasexcellentsyntheticfiincti

15、onsandisthemostwidelyappliedstainlesssteelintheworld.Basedonthesitepracticeandreseaichwork,thispapersuniinanzesthetechnologicalfeaturesof304Lstainlesssteelwelding,andputsfonvaidconcietemethodsandmatteisforattentiontoresolveweldmgproblemssuchasmteigianulaiconosion,mteilaminafnon-fiision,tungsteninclu

16、sionwhilestrikingarcandslunikagecavitywhilearcsup-pression.Sothat,theweldmgqualityiseffectivelynnpioved6Keywoids:austeniticstainlesssteel;mteigranulaiconosion;dangeroustempeianuezone;weldinglmearenergy(51FailureAnalysisofFurnaceTubeJomtinThermalRecoveiyBoilerYUEFeng(SINOPECShengliOilfieldGudaoPetrol

17、eumProductionPlant,Dongving257231,China,HEYan-luig,HEChang,etal.Abstract:Severalfiunacembejointsmatheimalrecoveiyboilerfailedshoitlvafterbeingputintouse.Failureanalysiswasearnedoutusingmicioscopv,SEMandchenucalcompositionanalysisinstnunenttogetherwithtestmgthedistnbutionofhardnessinweldedjomts.There

18、sultsshowthatthereareoverlapsonbackbeadandoverheatedstmctuiesuchasWidmanstatenstnictureinthezoneneartheweld、andcrackspropagatea-longthefiisionzoneoroverheatedzoneThedistributionofhardnessacrossbackingbeadisnon-unifoimcompanngwiththatacrossotherbeadsTheiefoie,itcanbeconcludedthatitisthetoobigheatinputappliedtothebackbeadthatmducesthefailureofthetubejomtsKeywoids:thennallecoveiyboiler;finnacetube;weldedjoint;failureanalysisINSPECTION&DETECTION(53ApplyingGioundPenetratmgRadaitoDetectConcieteLirniigQualityinTumielEngin