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不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法
日期：2024-07-11 06:06
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摘要：
不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法
不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法，詳情參考m.fstbi.com
在不銹鋼復合板生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常出現復層側缺陷，采用堆焊法修復缺陷經(jīng)濟便利，但這種方法屬于異種金屬焊接，質(zhì)量控制有一定的難度。與對接焊相比，堆焊的拘束度更大，更容易出現裂紋，焊接熱過(guò)程對母材熱影響區的性能也有影響。大多數不銹鋼/鋼復合板是用于制造煉油、化工等領(lǐng)域的耐壓、防腐容器的設備的，這些設備的工作環(huán)境惡劣，對板材的質(zhì)量要求很高。這就要求堆焊區也應滿(mǎn)足復合板母材的力學(xué)性能及不銹鋼復層特有的耐腐蝕性能等要求。因此，對堆焊修復工藝必須首行工藝評定。沒(méi)有經(jīng)過(guò)工藝評定的焊接工藝，堆焊的區域再小，也存在事故隱患。我們參照行業(yè)標準JB 4708-92，經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐，總結出了用于修復不銹鋼/鋼復合板復層側缺陷的工藝評定方法，現介紹如下：
在不銹鋼復合板生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常出現復層側缺陷，采用堆焊法修復缺陷經(jīng)濟便利，但這種方法屬于異種金屬焊接，質(zhì)量控制有一定的難度。與對接焊相比，堆焊的拘束度更大，更容易出現裂紋，焊接熱過(guò)程對母材熱影響區的性能也有影響。大多數不銹鋼/鋼復合板是用于制造煉油、化工等領(lǐng)域的耐壓、防腐容器的設備的，這些設備的工作環(huán)境惡劣，對板材的質(zhì)量要求很高。這就要求堆焊區也應滿(mǎn)足復合板母材的力學(xué)性能及不銹鋼復層特有的耐腐蝕性能等要求。因此，對堆焊修復工藝必須首行工藝評定。沒(méi)有經(jīng)過(guò)工藝評定的焊接工藝，堆焊的區域再小，也存在事故隱患。我們參照行業(yè)標準JB 4708-92，經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)實(shí)踐，總結出了用于修復不銹鋼/鋼復合板復層側缺陷的工藝評定方法，現介紹如下：
1 擬定工藝評定文件
擬定工藝評定文件，包括焊接工藝評定指導書(shū)，規定試件、試樣的檢驗類(lèi)別及合格指標幾個(gè)方面。
(1)擬定焊接工藝評定指導書(shū)。首先應根據相關(guān)的焊接技術(shù)資料、有關(guān)的標準規程選出焊接材料，確定其類(lèi)型、牌號、焊材直徑。焊接材料包括基層焊接材料、過(guò)渡層焊接材料及復層焊接材料。
(2)選擇焊接方法，確定焊接設備、焊接工藝參數。焊接工藝內容通常包括：是否有預熱要求，焊接電源種類(lèi)、極性，焊接電流、電壓的選擇范圍，是否有其他技術(shù)及措施要求，是否需要特別保護，是否控制層(或道)間溫度，是否有緩冷要求等。
(3)確定焊后熱處理、表面處理工藝。包括選用合理的熱處理工藝，消除焊接應力，改善力學(xué)性能，改善復層堆焊區的組織狀態(tài)，提高抗腐蝕能力，通過(guò)表面處理，使復層堆焊區表面光潔平滑，與母材平齊。
(4)確定試件的無(wú)損檢驗項目。主要有表面著(zhù)色滲透檢測、超聲檢測和X射線(xiàn)透照檢測。
(5)根據復合板母材的性能要求及使用環(huán)境，確定試樣的性能檢驗項目、試樣數量、合格指標。其檢驗項目通常包括：堆焊區的拉伸強度，彎曲性能，復合界面的剪切強度，受堆焊熱循環(huán)影響的基層材料沖擊韌性，復層材料的耐腐蝕試驗等。
2 試件制備準則
2.1 試件尺寸
要合理選擇試件尺寸，充分考慮試件的代表性和經(jīng)濟性。試件太小，不能反映出實(shí)際生產(chǎn)的焊接過(guò)程，不具有代表性；試件太大，則不經(jīng)濟。試件的單件尺寸通常應大于300 mm×300 mm。
確定試件的厚度時(shí)，應考慮復合板的實(shí)際厚度，包括基層材料的厚度和復層材料的厚度。試件基層厚度T≥25 mm時(shí)，適用的復合板基層厚度δ應大于25 mm；當試件基層厚度T＜25 mm時(shí)，適用的復合板基層厚度δ應滿(mǎn)足：25 mm≥δ≥T。試件復層厚度(t)在2～6 mm之間時(shí)，適用的復合板復層厚度H應滿(mǎn)足：6 mm≥H≥t。當焊件復層的厚度小于2 mm時(shí)，為保證耐腐蝕性能，堆焊過(guò)渡層與蓋面層焊道的厚度必須嚴格控制，此時(shí)，操作難度加大，試件與復合板的復層厚度應保持一致。當復合板復層厚度H大于6 mm時(shí)，試件復層厚度t應大于6 mm。
2.2 坡口形式
試件的坡口形式通常如圖1所示。復合板未復合區的形狀實(shí)際上并不規則。工藝評定試件的坡口制作應既能反映出實(shí)際生產(chǎn)的熱循環(huán)特點(diǎn)，又要便于制取試樣，坡口的寬度應大于或等于25 mm。
3 堆焊變形的控制
由于在實(shí)際焊件上堆焊的拘束度大于對接焊的，在同樣的條件下，堆焊區更容易出現裂紋缺陷。為更好地模擬實(shí)際堆焊情況，應將厚度小于30 mm的試件剛性固定在厚鋼板上，以減小試件焊接變形，增大拘束度.
4 堆焊
按工藝指導書(shū)的要求進(jìn)行堆焊。應控制好過(guò)渡層的位置和厚度。道間溫度有控制要求時(shí)，要嚴格控制。焊后要依照焊件的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，修磨堆焊區，使其光潔平滑并與母材表面平齊。
5 焊后熱處理
某些情況下，需經(jīng)過(guò)熱處理才能使堆焊區符合復合板的各項性能要求。焊后熱處理應根據工藝評定指導文件的規定進(jìn)行。焊后熱處理通常在無(wú)損檢測后進(jìn)行，有時(shí)與無(wú)損檢測交替進(jìn)行。
6 堆焊區的無(wú)損檢測
可根據復合板產(chǎn)品要求，按JB4730-94《壓力容器無(wú)損檢測》的規定對堆焊區進(jìn)行無(wú)損檢測，包括表面著(zhù)色滲透檢測、超聲檢測和X射線(xiàn)透照檢測。
(1)表面著(zhù)色滲透檢測。通常應對堆焊區表面進(jìn)行100%著(zhù)色滲透檢測，堆焊區不得有裂紋、未熔合等缺陷。允許對單個(gè)氣孔進(jìn)行修補并重新著(zhù)色探傷，但同一位置*多允許修補2次，否則應考慮選擇的焊接方法或焊接材料是否合適。
(2)超聲檢測。應對堆焊區進(jìn)行100%超聲檢測，主要檢查過(guò)渡層、蓋面層的熔合情況是否完好，有無(wú)未熔合、剝離裂紋、夾渣等缺陷。焊縫質(zhì)量通常應達到**焊縫的要求。
(3)X射線(xiàn)透照檢測。必要時(shí)，應對堆焊區進(jìn)行X射線(xiàn)透照檢測，焊縫射線(xiàn)照相的質(zhì)量應不低于A(yíng)B級，焊縫質(zhì)量應不低于Ⅱ級。
7 堆焊區的力學(xué)性能試驗
參照JB4708-92的規定從試件上截取力學(xué)性能試樣。允許對試樣進(jìn)行冷校平，試樣的類(lèi)別和數量為：拉伸試樣、外彎試樣、內彎試樣、側彎試樣、剪切試樣各2個(gè)，受堆焊熱循環(huán)影響的基層材料沖擊試樣6個(gè)。
7.1 拉伸試驗
截取、制作帶肩板形拉伸試樣，按GB 228-87測定拉伸強度。厚度較大(大于30 mm)的試樣，可采用基層、復層同時(shí)減薄的方式將試樣厚度減至30 mm，但不改變基、復層的厚度比。合格指標為：試件拉伸強度應不小于GB 8165-87標準中規定的復合板拉伸強度下限值。
7.2 彎曲試驗
彎曲試驗分為內彎曲試驗、外彎曲試驗和側彎曲試驗。外彎曲試驗時(shí)，復層受拉，基層受壓。此試驗能較嚴格地考察復層蓋面焊道的塑性、致密性。內彎曲試驗時(shí)，復層受壓，基層受拉。內、外彎曲試樣尺寸、彎曲試驗條件及結果應符合GB 8165-87的規定。當試件厚度a＞25mm、復層厚度H≤6mm時(shí)，從基層側去除母材至試樣厚度為25 mm。當試件復層厚度H＞6mm時(shí)，可采用基層、復層同時(shí)減薄的方式將試樣厚度減至30 mm。
側彎曲試驗是對過(guò)渡層界面、蓋面層界面塑性、致密性進(jìn)行綜合檢驗。側彎試樣尺寸如圖3，當試件厚度小于38 mm時(shí)，采用全厚度側彎試件，試樣寬度等于試件厚度；當試件厚度大于38 mm，復層厚度小于8 mm時(shí)，試樣從基層側減薄至20 mm厚；復層大于8 mm時(shí)，先將復層厚度減薄至8 mm，再從基層側減薄，使試樣厚度為20 mm。側彎曲試驗按GB232-88進(jìn)行。合格指標為：試件在彎曲部分的外側不得產(chǎn)生裂紋，復合界面不允許分層。
不銹鋼復合板復層側缺陷的堆焊修復工藝評定方法，詳情參考m.fstbi.com
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