1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。
2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。
3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
关键词;焊接,新技术,新材料, 新设备。
随着中能化工公司的新的项目不断扩建,采用新技术,新材料, 新设备,越来越多,原本的焊接工艺已经远远满足不了公司的要求。目前我公司已有三套航天炉系统,每套系统都已采用先进的设备和材料,每种新材料的焊接对与我公司来说都是空白,我们机修车间决定通过新技术来填补这项空白,打造未来焊接团队。
导致铬钼钢与奥氏体不锈钢焊接性能差的原因分析图
通过对现状的分析鱼翅图,确定出要因,并制定出对策如表
目标值
把焊接缺控制在0.5%,PPT检测合格率95%以上,达到使用要求,对与我们首次接触的新材料焊接还是比较困难,全靠摸索完成任务。
焊接评定试焊
试件选用30CrMO与S30408的材质进行焊接,焊条选用E309-16在焊接过程中均出现热裂纹,在焊接时裂纹是最大的缺陷,会造成应力集中,焊缝在工作时爆裂,造成严重事故,根据裂纹产生的原有,进一步制定对策。
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第一次PDCA循环
对产生的裂纹进一步分析
焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。
原因制定对策
导致这些原有主要预热温度把控不精确,层间温度控制的太低,最终经过三个多月的实验最终确定在预热温度控制在300℃±10℃。层间温度控制在200℃±10℃
第二次PDCA循环
取样进行弯曲试验
在工艺评定进行力学性能试验时,弯曲试验发现试样出现了微裂纹,此缺陷主要出现在母材及隔离层融合线上,弯曲试验的目的是检验焊接接头的塑性,判定该项试验不合格
对产生的弯曲裂纹原因制定措施
在弯曲中主要元素分析为O,Si,Ca等,夹杂主要为氧化物。在焊接时严格自检保证去除氧化物,以防止焊缝中夹杂物的产生。最终能够承受弯曲试验。
焊接缺陷能够控制在0.5%,经PPT检测合格率100%。
经过机修车间的努力,焊接缺能够控制在0.5%以下,PPT检测合格率100%达到预期目标。
实际运用效果
目前我中能化工公司氨改醇合成塔与三期变换炉的安装中壳承(材质30CrMO)与内件(材质S30408)的连接焊缝都采用了此焊接工艺,焊条选用E309-16。焊接实施后经过ppt100﹪的检测合格,完全能够达到设备工艺性能和机械性能。
随着新疆中能万源,泉盛化工的新项目不断的建设,新材料新设备的不断更新,此焊接技术也可以得到更为广泛的应用。已安装的三期变换炉,正在运行的氨改醇合成塔。
经济效益
1.三期变换炉和氨改醇两个项目的安装费用就为公司节约7.5万元。
2.今后还有更多的项目等待安装,可为公司节约更多的费用。
论文作者:张林峰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/3
标签:裂纹论文; 应力论文; 弯曲论文; 材料论文; 新材料论文; 中能论文; 金属论文; 《工程管理前沿》2020年第1期论文;