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A3333钢低温管道的焊接风扇叶片

发布时间:2022-09-15 19:13:34 来源:双鱼五金网

A333-3钢低温管道的焊接

A333-3钢低温管道的焊接 2011: 分类号:TG44 文献标识码:B文章编号:1001-2060(2000)02-0183-03Welding of A333-3 Steel Low-temperature PipelineLiang Xiaojie(Daqing Petrochemical Engineering Co.)Abstract:Taking the construction of a low-temperature pipeline for a 480,000 t/year ethylene cracking separation plant as an example, this paper focuses on the welding features of low-temperature A333-3 steel tubes. The welding experience and related welding material management are also described.Key words:A333-3 steel, low-temperature, welding▲1 概述  大庆乙烯裂解分离装置48万吨/年乙烯改扩建工程是我国“九五”期间的重点项目。该装置工艺复杂、操作条件苛刻、材质种类繁多,其中A333-3钢是从日本引进的低温管道用钢。该材质工艺复杂且国内对此钢的焊接经验较少。为保证该材质的焊接质量,我们从该材质的焊接特点入手,进行焊接材料的选择,焊接工艺的制定以及最终的焊缝质量的检验及返修处理,以满足设计及规范的要求。2 A333-3钢的特性及可焊性分析  A333-3钢属于低温用钢,最低使用温度为-101 ℃,钢中含有3.5%的镍元素,通常以正火或正火加回火状态供货。  A333-3钢无缝钢管的化学成分及力学性能(见表1及表2)表1 A333-3钢无缝钢管的化学成分%CMnSiSPVNbNi≤0.190.31~0.640.18~0.37≤0.025≤0.025----3.18~3.82表2 A333-3钢无缝钢管的常温力学性能及低温冲击韧性拉 力 试 验冲 击 试 验(-101 ℃)AKV(J)Σb/MPaσS/MPaσS10×10×5(mm)5×10×50(mm)≥450≥240≥16.5≥17.6≥9.52.2 可焊性分析2.2.1 A333-3钢含Ni量较高,是该钢种的低温冲击值的保证。镍是非碳化物形成元素,但能与铁形成α和γ固熔体,镍有高的熔点(1445 ℃)、一定的强度、高的塑性和良好的加工性能,能促使晶粒细化,保证了低温韧性。其中Ni元素在焊接过程中易和S、P形成低熔点共晶,故有一定的热裂倾向。选择焊接材料时,应考虑选择低C、S、P的焊接材料。2.2.2 合金元素的加入,大大增强钢的淬硬性。焊接时应有可靠的焊前预热、层间温度控制、焊后热处理来消除由于淬硬性而引起的冷裂倾向。2.2.2.1 焊前预热能抑制热影响区的硬化,促进氢的扩散,防止冷裂纹。另外,预热可将工件表面的潮气烘干,从而减少O2、H2、N2的有害作用。多层焊时要严格控制层间温度,一般层间温度应控制在100 ℃~200 ℃。2.2.2.2 焊后热处理可以减少冷却过程中的内应力,减少淬硬组织,促使氢的扩散逸出,使杂质在晶体中析出,即所谓应变时效,增加低温韧性,防止冷裂纹。2.2.3 A333-3钢为细晶粒钢,细晶粒组织是低温下良好韧性的重要保证。在焊接过程中,焊接线能量过大将使焊缝及热影响区的晶粒粗大化,韧性降低。因此在施工时应严格控制线能量,保证焊接接头的韧性指标,防止出现晶粒粗大的铁素体,马氏体或魏氏组织。但是线能量如果太小,结晶速度太快,容易造成成分偏析增加脆性,同时会削弱多层焊时上层焊道对其下层焊道的自回火作用,对焊缝的韧性不利。 3 焊接工艺的制定3.1 焊材的选择  按与母材相容原理,焊接材料的选用见表3,焊材的化学成分见表4。表3 焊材的选用及烘干焊材牌号产地规格烘干温度及时间恒温温度焊丝TGS-3N日本Φ2.4  焊条NB-3N日本Φ3.2350℃~400℃,1h100℃~150℃表4 焊材的化学成分(%)焊材CSiMnPSCuNiMo焊丝0.040.350.860.0060.0080.123.470.15焊条0.040.341.000.0060.004 3.460.263.2 焊接方法:采用手工钨极氩弧焊(GTAW)打底,手工电弧焊(SMAW)填充、盖面的方法。又叫氩电联焊。管径≤2″采用全手工钨极氩弧焊。3.3 坡口型式图1 采用V型坡口3.4 焊接规范参数(见表5)表5焊接方法焊接层次电源类型及极性焊接电流/A焊接电压/VAr流量/L/min焊接速度/cm×min-1预热温度/℃层间温度/℃焊接线能量/j×cm-1管内枪内GTAW1直流正接60~1108~126~88~12≥7.5100~150100~200≤16000SMAW2直流反接60~12020~28  ≥7.5100~150100~200≤16000SMAW其它直流反接60~12020~28  ≥7.5100~150100~200≤160003.5 焊接层次:采用多层多道焊3.6 操作注意事项3.6.1 焊接时应按规定严格预热,控制层间温度,每条焊缝应一次焊完,若中断,应采取缓冷措施。3.6.2 焊件表面严禁电弧擦伤,收弧应将弧坑填满并用砂轮磨去缺陷。多层焊,各层间接头要错开。3.6.3 焊接作

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