壓力容器分氣包的焊接工藝

　　煉鋼廠0.106m3分氣包的焊接工藝

　　【摘要】：煉鋼廠0.106m3分氣包，罐體為1Cr18Ni9Ti的不銹鋼材料，壓力為2.5Mpa，溫度為60℃，采用鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面的焊接工藝。

　　【前言】：氬弧焊打底結合手工焊封面，是一種質量可靠，經(jīng)濟實用的工藝。在壓力容器和鍋爐制作業(yè)獲得廣泛的應用。我公司首次采用此工藝，消化吸收別人的長處，通過實踐，獲得了較理想的效果。

　　一、 分氣包概述及主要接頭編號示意圖見圖一

　　圖一 分氣包概述及主要接頭編號

　　二、 焊接材料的選擇

　　1、所選材料（焊縫、焊絲、鎢極、氬氣等）的質量必須符合國家標準。并具有相應的合格證。

　　2、焊條、焊絲的選擇由于此分氣包是在非高溫和腐蝕的環(huán)境下工作，這里按焊絲成分盡量接近母材成分的原則選擇焊絲材料，根據(jù)1Cr18Ni9Ti的不銹鋼材料的成分，我們選擇了E347-16焊條和H0Cr20Ni10Ti焊絲（見表一）

　　　　表一 材料成分表

　　3、鎢極氬弧焊所有的電極采用含氧鈰2.0%的鈰鎢極或含1-2%氧化釷的土鎢極均可，根據(jù)我公司的材料供應情況，我們采用了鈰鎢極。氬氣純度不低于99.99%.

　　三、焊接準備

　　1、根據(jù)焊接接頭的不同選擇坡口形式

　�。�1）、對接接頭：A1，B1-B2，考慮焊接方便，采用打底焊手工單面焊雙面成形工藝，同時考慮填充金數(shù)量少，便于焊接操作，U型坡口的加工比V型坡口的加工難，采用角度為60度的V型坡口，坡口加工采用刨邊機進行機加工，要求符合如圖二所示：

　　圖二 V型坡口

　�。�2）、角接頭加對接接頭：D1-D8，考慮焊接方便，填充金屬量少，便于操作，采用打底焊單面焊雙面成形工藝，采用坡口形式如圖三，坡口用刨邊機進行機加工。

　　圖三 角接頭加對接接頭坡口

　　2、焊條烘干為了排除藥皮中的水分，防止焊縫中產(chǎn)生氣孔，保證焊縫質量，一般采用先低溫40℃，保溫3個小時烘干，再高溫烘焙，由于焊條選用E347-16，則選擇烘焙溫度為250℃，時間1小時，焊條烘干后應放在100-150℃的保溫桶內，隨用隨取，焊條取出后在常溫下超過4小時應重新烘干。

　　3、焊接環(huán)境當施焊環(huán)境出現(xiàn)下列一種情況時，應采取有效防護措施，否則不能焊接：

　�。�1）、手工焊時風速大于10m/s（風速過大易引起熔滴飛濺，熔滴過渡受到影響），應采取防風措施；

　�。�2）、氬弧焊時風速大于1m/s（氬氣的保護性較差，容易產(chǎn)生氣孔等缺陷），操作者應注意換氣以免造成傷害；

　�。�3）、相對濕度大于90%（濕度大，H20的含量過高，在焊接的高溫情況下會發(fā)生H20=2[H]+[O]反應，產(chǎn)生H2氣孔和CO氣孔）；

　　4、焊接方法和焊接設備的選擇分氣包的壁厚為8mm，為了保證焊透，需要采用熱量較為集中的方法焊接。結合我公司的實際情況，采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面的方法。手弧焊設備選用WS7-400手工焊焊機，直流反接。

　　四、焊接操作

　　1、罐體的組對罐體焊接前，應將坡口及內壁兩側各20mm以內的油漆、鐵銹等雜物清除干凈。由于焊接表面上的氧化皮和鐵銹對金屬有氧化作用使焊縫中增氧，導致CO氣孔的產(chǎn)生，并且降低焊縫的力學性能。

　　對接接頭的錯邊量要求最大不能超過2mm.

　　2、定位焊點固焊時，應使用與產(chǎn)品焊接時相同牌號的焊接材料，并遵守相同的工藝條件。點焊焊縫有裂紋或者其他缺陷時，必須重新打磨焊接。

　　3、打底焊打底焊采用手工鎢極氬弧焊，使用雙面成形技術進行焊接，操作時采用兩點送絲的方法，以達到單面焊雙面成型的效果。鎢極伸出長度相對噴嘴應盡可能短，電弧長度為1-3mm.其參數(shù)如下表二：

　　表三 過渡層手工電弧焊焊接參數(shù)

　�。�5）、蓋面焊接通過打底焊和過渡層焊接后，上面的坡口較寬，為了提高焊接效率，采用直徑Φ4.0的焊條進行焊接，其參數(shù)如下表四：

　　表四 蓋面層手工電弧焊焊接參數(shù)

　　五、焊接檢驗焊接完成后，按照產(chǎn)權單位的要求進行超聲波探傷，按規(guī)范GB4730-2005《壓力容器無損探測》Ⅱ級要求98%以上均能達到要求。外觀質量檢查按照GBJ236-95標轉要求。

　　【結論】：采用氬弧焊打底，手工焊蓋面的工藝很好的解決了1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料的焊接，焊接接頭經(jīng)無損檢測和外觀檢查合格率達98%以上，證明焊接相當成功。該工藝既能保證焊接質量，又經(jīng)濟可靠，操作靈活，可廣泛的推廣應用。