气化炉水冷壁环管裂纹的焊接修复

科技创新导报311NO.03.Science and Technology Innovation Heraid工业技术气化炉水冷壁环管裂纹的焊接修复许鸿养_(安徽盈创石化检修安装有限责任公司安徽安庆 246002)摘要:通过对INCOLOY825材料的焊接性分析,进行了焊接工艺评定， 制定了合理的焊接工艺，修复了缺陷,保证了正常生产。关键词:INCOLOY825裂纸 焊楼工 艺中图分类号:TG441.2文献标识码:A .文章编号:1674-098X(2011)01(e)-0064-01由于INCOLOY825具有耐腐蚀和耐高、间温 度.降低热输入。按照ASME IX《焊接 和钎焊评定标准》低温性能,在石油化工、冶金等工业中应用的规定进行试样性能测定,抗拉强度分别越来越广泛，尤其是在高温工况下更是得2 焊接工艺评定为716和730MPa(试样规格250x31 x到了较好的应用。安庆化肥油改煤工程中从INCOLOY825的焊接性分析可以看6mm),断裂部位分别在母材和焊缝处,符的气化炉热裙水冷璧环管设计采用了出， 焊接材料的选用.接头型式.焊前清理、合要求;面弯和背弯试验均合格(试样规格INCOLOY 825材质 ,规格φ38x7.1,其操焊接工 艺参數是焊接INCOLOY82S的关1s0x 38 x 6mm,弯心直径中38.1mm,弯曲作条件如下:温度271C ,压力5.SMPa,介质键。角度180*)。为水。停T检查过程中发现热裙环管从上2.1 试件至下第五圈母材上发现有100mm长的轴向焊接工艺评定的INCOLOY825材料标3缺陷修复裂纹，并且在裂纹两侧的延长线上出现漏准ASME SB-424, 采用的试件是进口针对气化炉热裙水冷壁环管缺陷及点,另外,多处上下两层环管之间的密封焊INCOLOY82S板材 .焊接试板600x 300x6. INCOL0Y82S的焊接特 点,结合焊接工艺缝也发生开裂,生产要求对此进行修复。2.2焊材评定制定了如下修复工艺。根据INCOLOY82S焊接 性分析及制造厂(1)觖陷精除及坡口加T:采用不锈钢1 INCOLOY825的焊接性分析制造经验. ,选用与母材化学成分相近的焊材。砂轮机打磨排除觖陷,打磨时应防止过热，INCOLOY825属于铁镍合金,具有耐腐所选用的焊丝AWS A5.14 ERNiCrMo-3,不应出现金属氧化色;边打磨边测量,严格蚀.高强度和耐高温氧化性能,其化学成分规格中2.4;焊条AWS A5.11 ENiCrMo-控制打磨深度,且不得超过6.5mm,两侧留为:C≤0.0S,Cr: 19.5~ 23.5,Ni: 38.0~ 3,规格φ3.2.一定的坡口斜度(不少于35* )。46.0,Mo: 2.5~3.5,Cu: 1.5~3.0,Al< 2.3 接头型式(2)补焊前,坡口及其周围的觖陷经渗0.20,Ti: 0.60- 1.20,Mn<1.00,Si<0.50,为保证接头的熔透,接头形式应选用.透检测已完全清除，确认无觖陷后再补焊。S≤0.030,P <0.030,Fe:余量,力学性能为:较大的 坡口角度和较小的钝边的形式,焊(3)环管裂纹修复采用钨极氩弧焊:焊.抗拉强度≥621MPa,屈服强度≤276MPa，件 切割及坡口加工宜采用机械方法,当采丝ERNiCrMo-3, 规格中1.2,1=75~ 90A，延伸率≥30%。用等离子切割时,应清理其加工表面。焊接U=12~ 16V,V=6~ 9cm/min,氬气流量INCOLOY82S焊接时易产生以下问题。接 头采用V型坡口,坡A间隙2 ~ 3mm,角度10~ 12L/min.焊接时提前不少于8s送气,滞1.1热裂纹70* ,钝边1 ~ 1.8mm.后5-8s停气。底层及第二层焊接,焊缝背INCOLOY825 属镍基耐蚀合金,具有高2. 4焊件清理面应充氩保护,流量6- 9L/min,烨接过程的焊接热裂纹敏感性,特别是在弧坑处易烨件表面的清洁性是成功地焊接镍基中焊丝 加热端须处于气体保护状态,不能产生火口裂纹，晶间液膜是引发镍基耐蚀耐蚀合金的一 一个重要要求。焊件组对前,应用来 搅动熔池。第-层补焊以自熔为主,并合金单相奥氏体烨缝凝固裂纹产生的最主对坡 日两侧各100mm范围内进行精理,油少量填丝,保证根部焊透,但背面不得有焊要的冶金因素。母材、焊材中的硫、硅含量污可用丙酮脱脂，对不溶于脱脂剂的漆和瘤和凸起(严禁烧穿)以后各层均为填丝均应进行严格控制，选用与母材相匹配的其它杂物，可用氯甲烷.碱等清洗剂清洗，焊,焊道应尽可能薄,层(道)间温度不超过焊接材料是防止焊接热裂纹产生的重要措被 压入烨件表面的杂物可用磨削或10%盐100C。施t同时还应防止硫磷等有害元素的混入，酸溶液清洗并用水洗净 ,干燥后方能焊接。(4)环管间密封焊缝修复采用电弧焊:因此烨件表面的清理也是焊接镍基耐蚀合2.5 焊接工艺焊条ENiCrMo-3,直径中4,I=120~ 140A,金的重要要求,另外焊接区的热输入。应变当母材温度低于15C时，应对焊继两U=20~ 25V ,V=12~ 18cm/min.和应变速率也是影响焊接热裂纹产生的重侧各 300mm范围内加热至15~ 20C,且应热(5)焊接采用短弧不摆动或小摆动的操要因素,应采用限制过热.合理的装配工艺透, 层间温度控制在100C以内,以免过热。作方法。 底层焊完后,用放大镜检查焊缝表和焊接次序，及时填满弧坑等工艺措施。底层焊采用氩弧焊,填充及盖面层采用手面,层(道)间应清理干净。焊接过程中,专1.2气孔、夹渣、未熔合等敏感性工电弧焊。氩弧焊时,电流为直流，极性为人电子测温监控层(道)间温度。INCOLOY825流动性和润湿性差,穿透 正极性 ，焊接电流为70~ 100A,电压为13-力小，熔深浅,在焊接快速冷却的条件下，18V ,焊接速度S ~ 7cm/min,手工电弧悍4检验极易产生气孔、夹渣.未熔合、未焊透等映时， 电流为直流，极性为反极性，焊接电流通过采取以上焊接T艺及措施，映陷陷,焊前清理.焊接电流和焊条的操作控制为80~ 130A,电压为25 - 32V ,焊接速度S~修复合格,对环管进行整体水压试验和流是防止气孔、夹渣等缺陷产生的关键，焊接10cm/ min.速测定后,达到生产工艺要求。时宜采用多层多道焊。2.6根据现场实际情况,采用横焊位置进行1.3耐蚀性焊接工艺评定试板焊接参考文献在焊接的热作用下，焊缝和母材金属2.7 试板经焊接后外观检查合格,内部质量[1]焊接手册.机械工业出版.2003版.容易过热,造成晶粒粗大，使接头力学性能经X 射线探伤达到JB4730-94 |级.合格[2] ASME IX.焊接 和钎焊评定标准,2007和耐腐蚀性能下降,焊接时应严格控制层2.8 工艺评定结果(上接63页)Thiobacillus ferroox中国煤化工::inetics of heavy metalBiotechnologyand Appliedheterotropic microorgansipm sewage sludge: tem -;YHBiochemistry, 1987,9: 497~ 505.wastewater sludge bioleaclCNM.H es91...9R.[7] Fourmier D, Lemnieux R, Couillard D.Environ Pollut, 1998, 101 :303 ~ 309 .2367 ~ 2375.Essential interactions between [8] Tyagi R D, Sreekrishnan T R, Blais4科技创新导报Science and Technology Innovation Herald