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浙江亚美真人钢管有限公司
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15MnVR鋼在水電站壓力鋼管中的焊接技術

浏览次数:394日期:2019-11-19
  中國鋼管信息港推薦:機械噴塗水泥砂漿:分兩層噴塗,第一層噴10~12mm厚 ,第二層噴8~10mm,確保刮磨平整光滑 。
  
  養護:一段鋼管噴塗完畢,立即封堵所有通氣孔,使管內保持濕潤 ,進行養護。
  
  檢查驗收 :丈量防腐厚度、表麵平整度 ,檢查是否有裂紋、空鼓現象,水泥漿抗壓強度要達到30N/mm對超標部位要進行處理使之達到規範要求。
  
  六、整條鋼管水壓試驗
  
  根據設計要求:試驗壓力為0.481MPa,滲水要責備長827m不大於41/min。2000年4月 ,進行了打壓後滲漏降壓和打壓後放水降壓試驗,結果兩根鋼管滲水量分別為O.1051/min和0.281/min,符合設計要求。
  
  倒虹吸鋼管從設計到製造安裝 ,都嚴格按照設計和規範要求,克服了鋼管建造和施工安裝的各種技術困難,嚴把質量關。通過質量驗收,單元工程良好品率為96%,達到了較滿足的效果,為工程的安全運行打下了堅實基礎。
  
  材料
  
  15mnvr鋼
  
  15mnvr鋼特性
  
  15mnvr鋼屬於正火狀況下交貨的合金結構容器鋼。
  
  15mnvr鋼化學成分表:
  
  鋼號
  
  化學成分
  
  c
  
  mn
  
  si
  
  v
  
  ti
  
  nb
  
  mo
  
  n
  
  re加進量
  
  s
  
  p
  
  15mnvr
  
  ≤0.18
  
  2~6
  
  11
  
  0.20~0.6
  
  0.04~0.12
  
  ≤0.035
  
  ≤0.035
  
  15mnvr鋼機械性能表:
  
  鋼號
  
  抗拉強度
  
  σb
  
  屈服點
  
  σs
  
  伸長率
  
  δ5≥
  
  1800彎曲試驗
  
  15mnvr
  
  530~675
  
  390
  
  11
  
  18
  
  d=3a
  
  注:d=彎心直徑a=試樣厚度
  
  中國鋼管信息港推薦:這類鋼是在16mn基礎上加進少量v來達到細化晶粒和沉澱強化的。此鋼雖在正火狀況下使用,但由於碳化釩的分布形式和彌散強化程度與熱軋溫度、冷卻速度有很大的關係。是以它的性能在熱紮狀況下會有較大的波動,非凡是板厚增加時更為嚴重。由於此鋼實質上應屬於沉澱強化類型的鋼,是以隻有通過正火使晶粒和碳化鋼均勻彌散析出後 ,才能獲得較高的塑性和韌性,所以這類鋼在簽定合同時要求正火狀況下交貨,並經ⅱ級無損檢驗合格後交貨。正火的目的是為了使這些合金元素能以細小的化合物質從固溶體中析出,並同時起細化晶粒的感化,是在進步強度的同時,適當地改善了鋼材的塑性和韌性,以達到最強的綜合性能。
  
  15mnvr鋼的焊接性分析
  
  通過15mnvr的鋼特性可以看出此鋼材的焊接較好。
  
  本結首要通過工藝身分來描述15mnvr的焊接性 。15mnvr鋼焊接性通常出現兩方麵的題目:一是焊接引發的各種冶金缺陷,首要是各類裂紋題目;二是焊接時材料性能的變化。
  
  預防焊縫中的熱裂紋
  
  從正火鋼成分來看,此鋼含碳量較低,含mn量較高 ,mn/s比能達到要求,具有較好的抗熱裂性能,正常情況下焊縫中不會出現熱裂紋。但當材料成分分歧格,或因嚴重偏析使局部c、s含量偏高時,輕易出現熱裂紋。在這類情況下,在焊接材料上采用含mn較高的焊絲和含sio2較低的焊劑,以此降低焊縫中的含碳量和進步焊縫中的含錳量,可解決熱裂紋的題目。在阿鳩田工程中使用焊絲h10mn2、焊劑hj431。
  
  預防焊縫中的冷裂紋
  
  冷裂紋是焊接15mnvr鋼時的一個首要題目。從材料本身考慮淬硬組織,是引發冷裂紋的決定性身分,由於正火鋼的強度級別較高,合金元素的含量較多。是以與低碳鋼相比,焊接性差別就大。碳當量與冷裂紋傾向的關係。從前麵分析材料的淬硬傾向影響冷裂紋傾向,而淬硬傾向又首要取決於鋼的化學成分,其中以碳的感化最為明顯。是以,可以通過一些經驗性的碳當量公式來粗略地估計和對此不同鋼材的冷裂紋傾向 ,為了減少含c量,來進步15mnvr的焊接性,但為了彌補強度的損失必須添加一些合金元素v。但碳當量不能精確地判定冷裂紋的產生與否,由於冷裂紋的產生除了成分外還和其他身分有關。為了避免冷裂紋的產生,就需要采取較嚴格的工藝措施,在阿鳩田工程中嚴格控製線能量、焊前預熱和焊後保溫等措施。
  
  再熱裂紋
  
  15mnvr鋼,對再熱裂紋不敏感。
  
  層狀撕裂
  
  產生層狀撕裂不受鋼材的種類和強度級別的限製,撕裂與板厚有關。由於阿鳩田電站采用15mnvr鋼最薄厚度為δ=28mm,輕易產生層狀撕裂。從鋼板本身來說,首要取決於冶煉條件,鋼板出廠必須進行無損檢驗,達到ⅱ級探傷合格準予出廠。在阿鳩田工程施工過程中一般對厚度超過32mm ,采取了150c預熱,在全部施工過程中未見層狀撕裂現象。
  
  15mnvr鋼驗收
  
  15mnvr鋼應符合《低合金高強度結構鋼》gb/t1591-199gb6654—1996的規定,並具有出廠合格證實書和質量保證書。15mnvr鋼使用前按gb6654-1996容器板檢查驗收。鋼板的運輸和存放應避免變形、鏽蝕、損壞等。
  
  15mnvr鋼用焊接材料
  
  焊接材料是決定焊接質量的首要身分。焊接材料選擇根據15mnvr的力學性能、化學成分、接頭鋼性及鋼管的坡口形式和使用要求選取。在阿鳩田工程中手弧焊選取e5015焊條,焊絲選取h10mn2,焊劑選hj431。選取以上焊接材料必須具有出廠合格證實書和質量保證書。
  
  焊條、焊絲及焊劑的儲存和保管應按jb3223-83《焊條質量治理規程》的規定履行。
  
  焊條和焊劑使用前嚴格按使用說明書的規定進行烘幹;焊絲存放在幹燥的地方以防止受潮生鏽。焊條、焊絲與焊劑有專人負責保管、烘幹和發放,並有具體的記錄。
  
  烘幹後的焊條和焊劑保存在100—150c的恒溫箱內 ,隨取隨用;每位焊工備有保溫筒,使用過程中保溫筒通電加熱,焊條用一根取一根。焊條烘幹後在保溫筒內超過4h後應從頭烘幹,烘幹次數不宜超過兩次。
  
  使用的焊劑 ,按廠方提供的使用要求履行。焊劑烘幹後,取出的焊劑放在密封的容器中帶到現場使用,烘幹後的焊劑在空氣中4h以上從頭烘幹,烘幹次數不超過3次。熔化過的焊劑不再使用,使用過的焊劑,要用米篩篩選,嚴防氧化皮等雜物混進,並經從頭烘幹才能再次使用。以防浪費,焊劑可反複使用,但不斷添加一些新烘幹的焊劑,並摻和均勻。
  
  焊接職員
  
  焊接職員除合格的焊工外,配備專門的焊接技術職員,焊接檢查員和無損檢驗員。
  
  參加15mnvr鋼焊接施工職員和施工治理職員均進行技術交底,以了解15mnvr鋼的焊接特點、控製項目及控製方法。焊工按水利部標準進行培訓和考核合格,持操縱證書和等級證書的合格焊工上崗。
  
  焊接設備
  
  焊接設備采用參數穩定、調節靈活和安全可靠的直流逆變焊機。在施焊前,焊機上的電流電壓表必須檢定合格,埋弧焊機采用mz1—1000型,電源電纜必須滿足大電流焊接的要求。
  
  11
  
  下料
  
  15mnvr鋼劃線時要避免使用樣衝 ,不可留下有害痕跡,對岔管下料用樣衝時,使用尖部較鈍的 ,並打在管壁內側。15mnvr鋼可用火焰下料,不答利用火焰預熱和後熱。采用半主動切割機方法下料,以保證切割麵質量 。手工火焰切割隻對岔管管節難以用半主動切割機實現的部位,切割後要求修磨平整。
  
  坡口製備
  
  由於阿鳩田電站鋼管所用鋼板為雙定尺鋼板,所以下料時就一起將坡口用半主動切割機製備,坡口型式、尺寸滿足焊接及施工圖紙要求。組對前,坡口麵及坡口每側10—20mm範圍內的毛刺、鐵鏽、氧化皮、渣等要清除幹淨 。
  
  預熱
  
  通過分析15mnvr鋼的焊接性,此鋼ceq=0.47%超過0.4%。在阿鳩田工程中15mnvr鋼對厚度δ〈32mm的鋼板,鋼管焊接不需要預熱,當管板厚度δ≥32mm時,鋼管焊接需要用履帶式電加熱器進行100—150c加熱0.5h。
  
  焊接工藝
  
  本焊接工藝卡片是在焊接試驗及工藝評定的基礎上編製的。
  
  15mnvr鋼焊接要點:
  
  由於阿鳩田電站采用15mnvr鋼的鋼板厚度最小為28mm,對於板厚≥32mm的鋼板焊接采用預熱措施,預熱溫度在150℃-200℃。
  
  2焊接層間溫度200℃,焊接線能量15kj/cm—55kj/cm 。
  
  埋弧主動焊采用h10mn2ф0的焊絲,直流反接,焊接電流700—750a,電弧電壓36—39v ,焊接速度22m/h。
  
  3焊接工藝卡片
  
  焊接工藝卡片見附錄1
  
  15mnvr鋼的焊接要求
  
  1定位焊:定位焊一般焊在後焊側坡口內,後焊坡口側焊前必須清除定位焊道,定位焊長應為80mm,間距350mm。
  
  2施焊前,應檢查坡口組對質量,如發現尺寸超差或坡口及其四周有缺陷,應處理後放可施焊。
  
  3焊工要嚴格按照15mnvr鋼的焊接工藝卡進行施焊。
  
  4焊接檢查員在施焊過程中必須嚴格監測和控製預熱溫度 、道間溫度及焊接線能量,並對每條焊縫進行實際施焊規範參數記錄。
  
  5嚴禁在非焊接部位的母材上引弧,試電流及焊接臨時支架 。
  
  6除焊縫外,埋弧焊及手工焊均應設引弧板,其尺寸為:埋弧焊大於即是50×100mm2,手弧焊可適當把握。
  
  7雙麵焊的焊縫 ,一側焊後,另一側可采用碳弧氣刨清根。清根時埋弧焊必須清到第一道縫完全露出,手工焊第一道縫必須完全清楚。碳弧氣刨清根用壓縮空氣包含水分和油分加以限製。
  
  8多層多道焊時,將每道的溶渣 、飛濺細心清理,自檢合格後,方可進行下一道焊接。焊縫的表麵盡可能平滑,咬邊、焊瘤、焊趾過度角過大的部位要用細紗輪細心打磨,使表麵光滑平整。
  
  9每條焊縫進行編號,並記下施焊焊工姓名或代號存檔。禁止打焊工鋼號。工卡具的往除嚴禁用錘擊法,利用碳弧氣刨或氣割在離管壁3mm以上外切除,嚴禁損傷母材 ,然後用砂輪打磨平整,並進行滲漏探傷和磁粉探傷,由於非凡啟事中途停焊時 ,應立即進行後熱保溫,再次焊接時應全部進行預熱後方可按原焊縫要求進行焊接。
  
  焊件矯形及後熱消除應力
  
  9.焊件矯形利用機械方法進行 ,不得熱矯形。
  
  9.消除焊接應力 ,采用加熱到250—300℃後熱方法,保溫2h—8h,分階段降溫方法。
  
  焊縫質量檢驗
  
  10.焊縫焊後,首先進行外觀檢查。外觀檢查合格後方可進行內部質量檢查,內部質量無損檢查在焊縫焊完48h後進行。
  
  10.焊縫外觀質量及內部質量檢查按gb3323—1987《鋼熔化焊接對接接頭射線拍照和質量分級》、gb11345—1989《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》、jb3965—1985《鋼製壓力容器磁粉探傷》等規範要求進行。
  
  1修補
  
  中國鋼管信息港推薦:手工焊或埋弧焊假如出現了題目就要進行修補,修補重視如下幾條:
  
  1焊件表麵被電弧 、碳弧氣刨等損傷處必須用砂輪打磨、平滑過度 ,然後應進行滲漏或磁粉探傷。打磨深度超過板厚10%或大於2mm時,應進行焊接修補。
  
  1焊縫內部超標缺陷 ,表麵裂紋修補前,應分析啟事,指定切實可行的修補方案。
  
  1局部焊縫修補時預熱應在修補處四麵15mm範圍內進行,預熱溫度控製在120—170c。
  
  1焊縫缺陷可用碳弧氣刨,砂輪機打磨方法清除,不答利用電弧或氣刨火焰熔除 ,用碳弧氣刨清除後再用砂輪機清除滲碳層。焊縫缺陷清除後,不答應有毛刺和凹痕,坡口底部應油滑過渡。
  
  1焊縫缺陷修補施焊與原焊縫相同,焊接修補後要後熱,後熱溫度與原焊縫相同。
  
  1缺陷修補隻答應一次,同一部位修補超過一次應經焊接技術負責人研究批準後方可進行。
  
  1修補後按原焊縫的質量要求,檢查方法對修補處及其四周進行100%檢查。其中內部質量檢驗應再修補完成48h後進行。