介紹了奧氏體不銹鋼液壓管焊后焊縫溶液的處理工藝,該工藝優化了焊縫結構,提高了焊縫質量。大大減少不銹鋼液壓管在生產和運行過程中的漏油量。
1. 一般信息
1580熱軋線液壓系統管道均采用奧氏體不銹鋼。在軋鋼過程中,不銹鋼管在高壓油的沖擊下振動很大,使得焊管接頭特別容易開裂。不銹鋼液壓油管破裂漏油造成的現場停產事故。該事故不僅影響了軋鋼線大量液壓油的生產和浪費,而且造成了非常嚴重的環境污染。當不銹鋼管焊接接頭出現裂紋和漏油時,傳統的補焊方法容易造成焊接接頭及附近區域的晶間腐蝕,最終導致事故點多處漏油。
現代軋鋼生產線的液壓管就像人體的血管,管子的松緊直接關系到生產設備的正常運行。 1580液壓管全部采用奧氏體不銹鋼制成,具有很強的耐腐蝕性和耐久性,因此應用廣泛。另一方面,焊接奧氏體不銹鋼管時,焊接工藝要求高,焊接工藝復雜。由于生產線工期緊、焊接技術水平參差不齊等客觀因素,難以保證每條焊縫都完全符合技術施工要求。隨著生產過程中高壓油對不銹鋼液壓管的反復沖擊和軋鋼機軋鋼過程中的振動,許多焊縫開裂和漏油。修復不銹鋼液壓油管漏焊,如果采用標準的不銹鋼焊接工藝(焊層間溫度控制在60以下),工作效率太低。此外,在大多數補焊過程中,管道中的殘油會從泄漏點溢出。如果電流太小,會造成熔透不完全或不熔合。因此,焊接電流應比正常焊接電流高15%左右。焊接時的值。釬焊接頭經過反復加熱后,難免會造成“晶間腐蝕”。在管道交變載荷和晶間腐蝕的共同作用下,不銹鋼管的焊接接頭很容易再次打開。如果每個漏焊焊縫不一一處理,必然會形成惡性循環,導致越修越容易開焊縫的現象。面對這種情況,對焊后裂紋充分打磨處理和整個焊縫“固溶處理”的施工工藝進行了研究。
2 技術基礎
奧氏體不銹鋼焊縫在焊接后會在850C 至450C 的溫度范圍內保持一段時間。在此期間,碳化鉻會在晶界處析出。鉻主要來自晶粒的表層。當鉻含量為(Cr)12%時。由于內部鉻來不及補充,晶界處晶粒表層的鉻含量降低,形成無鉻區。不含鉻的晶界區在腐蝕作用下很容易形成晶間腐蝕(見圖1)。發生晶間腐蝕的不銹鋼不會表現出明顯的表面變化,但在受到外力作用后,會沿晶界斷裂,這是不銹鋼最危險的損傷形式。
一般來說,防止奧氏體不銹鋼發生“晶間腐蝕”的方法有以下幾種:
(1)適當的焊接工藝:采用小電流、快焊、短弧焊,焊條不橫擺,嚴格控制中間層溫度(中間層溫度控制在60以下)。
(2)均質化處理:將焊接接頭在850900下加熱2h。讓奧氏體中的鉻有足夠的時間擴散到晶界,并使晶界處的鉻百分比恢復到12% 以上。
固溶處理:固溶處理是將焊料加熱到10501150的溫度范圍,然后進行淬火處理(用水淬火),使碳化鉻重新熔化到晶界內部。晶粒形成均勻的奧氏體。身體組織被稱為溶液處理。前兩種方法因效率低不適合現場施工條件,因此采用“固溶”工藝方法提高不銹鋼液壓管焊縫質量。
3 技術方案及實現方法
3.1 技術方案
不銹鋼液壓管焊接接頭的固溶處理是在焊縫處于紅熱狀態時,用預先準備好的干凈的冷水迅速冷卻焊縫,直至焊縫顏色由紅色變為黑色。聲音沒了。這樣做的目的是縮短不銹鋼焊縫金屬在450850的停留時間,即縮短形成“晶間腐蝕”敏化區的停留時間。這種操作方法不僅適合現場操作,而且操作簡單,易于推廣。也顯著提高了不銹鋼焊接接頭的質量,有效防止了不銹鋼的晶間腐蝕現象。尤其是對焊點的重復補焊,效果尤為顯著,大大降低了事故率。
3.2 實現方法
不銹鋼液壓管焊接接頭固溶處理的具體操作步驟如下:
(1)確定整個焊縫的裂紋位置。停泵,關閉閥門,避開液壓油源,并采取一定措施釋放管路中的殘余壓力。
(2)確定管道焊縫的裂紋類型(根部裂紋或熔合線裂紋)、裂紋長度和裂紋擴展方向。
(3)用角磨機打磨裂紋處的焊縫坡口。坡口拋光前,先確定管材的大致壁厚,坡口寬深比應大于1.2(窄深坡口焊接時易發生熱裂紋,焊渣不易下落,易產生夾渣)包含和不熔化)。槽深的寬深比應大于管壁的2/3。小心不要磨,焊接時如果有雜質進入管道,閥門很容易粘住。
(4)焊接用A102或A107不銹鋼焊條,焊條直徑3.2mm。焊接電流為90 A 至100 A。
(5) 焊接完成后,當焊料處于紅熱狀態時,用清水快速冷卻。通過焊縫的顏色,可以判斷經過固溶處理的焊縫比正常焊縫的焊縫好(沒有快速冷卻的焊縫呈藍紫色甚至灰黑色,而經過固溶處理的焊料是金(黃色或白色)。
4 生產實例及效益
壓接閥表號出口直徑1580熱軋生產線2號為108mm,液壓主管焊管壁厚為12mm。經過多次維修,油品屢屢滴油,嚴重影響生產。 2014年11月15日修復時,采用奧氏體不銹鋼固溶處理工藝,4小時完成補焊。焊點已運行近3年,無焊點裂紋,無漏油現象。
間接經濟效益按每年節省軋制事故6小時,熱軋線每小時生產450噸,噸鋼年均利潤250元計算:
6h/年x450t/h250元/t=67.5萬元
5. 結論
不銹鋼液壓管焊縫“固溶處理”工藝已應用于鞍鋼鲅鋼分公司1580熱軋線和5500中厚板線。不銹鋼液壓管焊接作業兩年來為多家企業創造了上百萬的經濟效益。這種操作方法可以推廣到整個鞍鋼集團公司液壓管道的焊接。