高压给水加热器焊接性分析

高压给水加热器焊接性分析 2. DN1200高加器材质焊接性分析 2.1 DN1200高加器焊接工艺准备 焊接工艺准备阶段的主要工作是进行产品图样的焊接工艺性审查，制定产品焊接 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，提出焊接工艺评定项目，编制新材料采购规程，提出焊工培训考试项目以及编制新工艺，新材料工艺试验方案和编制焊接新设备，新工装任务书。 产品图样的焊接工艺性审查时焊接工艺 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 准备阶段的重要环节 首先对高加器进行焊接工艺性审查，下图为分别为高加器主壳体材质简图和高加器主要焊接接头的位置，接头类型和编号图。 图2 高加器主壳体材质简图 图3高加器主要焊接接头的位置，接头类型和编号图 2.2 DN1200高加器焊接性 本产品主要承载，承压焊缝所采用的材质为Q345R和20MnMo?。Q345R和20MnMo?钢的化学成分见表3，力学性能见表4。 表3 Q345R和20MnMo?化学成分 Mo Cr 技术标C Si Mn P S AL 钢 种 准 1.20- - ?0.02GB713- ?0.02?0.01Q345R ?0.20 ?0.55 0 , 2008 5 5 1.60 - - Q345R 0.1 0.3 1.4 0.010 0.010 0.020 合格证 0.170.171.10 0.20 JB4726- ?0.02- 20MnMo? , , , ?0.01?0.3, 2000 5 0.23 0.35 1.40 5 0 0.35 0.010 0.20 0.10 0.20 0.20 1.20 0.010 - 20MnMo? 合格证 表4 Q345R和20MnMo?力学性能 弯曲试拉伸试验 冲击试验 验 钢板厚抗拉 屈服 技术 钢种 度 Akv温度 强度 强度 标准 伸长率 ,=2, (横(mm) (?R(MPR(MPMel180º A/(%) 向)(J) ) ,) ,) 510,?345 3,16 ,=2, 640 Q345R GB713-2008 ?21 0 ?34 ?325 ,16,490,,=3, 36 620 20Mn530,JB4726-2000 ?300 ?370 ?18 0 ?34 - Mo? 700 2.2.1 Q345R和20MnMo?的碳当量 碳当量是将钢铁中各种合金元素折算成碳的含量。碳素钢中决定 强度和焊接性的因素主要是含碳量。合金钢除碳以外各种合金元素对 钢材的强度与焊接性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性 能和焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。以 下为碳当量公式: CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (2-1) 根据材质单成分，其中 (1)Q345R的碳当量 CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 =0.1+1.4/6 =0.33% (2)20MnMo?的碳当量 CE(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 =0.20+1.20/6+0.40/5 =0.46% 当CE(%),0.40%时，钢材淬硬倾向不大，焊接性良好，不需预热; CE(%)=0.40%,0.60%，特别当大于0.5%时，钢材易于淬硬，焊接前 需预热，由此可知Q345R焊接性较好，20MnMo?的焊接性较差。 2.2.2 Q345R材质焊接性分析 Q345R是普通低合金钢,是锅炉压力容器专用钢，锅炉压力容器 的常用材料。它的强度较高、塑性韧性良好。常见交货状态为热轧或 正火。属低合金高强度钢，含Mn量较低。性能与Q245R(412-540)近似，抗拉强度为(450-655)稍强，伸长率为19-21%，比Q245R的大于24%差。Q345R钢是屈服强度为340MPa级的压力容器专用板，它具有良好的综合力学性能和工艺性能。磷、硫含量略低于普16Mn钢，除抗拉强度、延伸率要求比普通16Mn钢有所提高外，还要求保证冲击韧性。它是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。其特点是焊缝热影响区具有不同程度的淬硬倾向，焊缝和热影响区对冷裂纹都比较敏感。电弧焊时，各种冷却速度下都可能在热影响区形成马氏体组织，钢中碳和合金元素的含量愈高，热影响区的淬硬倾向就愈大，同时金相组织中的马氏体组织的比例就愈高。因此，在拟定其焊接工艺时，应以防止接头各区马氏体组织和冷裂纹形成及防止热影响区淬硬变脆为基本出发点。Q345R的焊接性良好，板厚34mm以下，焊前不需预热，焊后也不必进行热处理。自动埋弧焊时，由于焊接线能量较大，焊接区冷却速度较慢，焊前不必预热。 由于这类钢中含有一定量的合金因素及微合金化元素，如果焊接工艺不当，也存在焊接热影响区脆化、热应变脆化、氢致裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂等焊接缺陷的危险 2.2.3 20MnMo?材质焊接性分析 20MnMo铸锻钢是广泛应用于中温厚壁压力容器制造的一种低碳调质钢,其焊接质量直接影响到设备的安全使用该钢中加入一定量的Mn,有利于提高其强度及淬透性能，加入0.20%-0.35%的Mo，不仅可以提高钢的淬透性，而且提高了钢的强度和延展性，又由于加入 Mo可以消除或者因其他合金元素所导致的回火脆性，从而提高了冲击韧性，由于合金元素的增加，特别是Mn的含量增加，对于钢的焊接性产生了不良影响，Mo的加入增加了产生再热裂纹的可能性。该钢中含C量较低，而含Mn量较高，由于Mn与S有较大的亲和力，能促使钢中的S的形成熔点比FeS高的MnS，避免其在境界上形成薄膜，因而该钢具有良好的抗热性能，但是当材料成分不合格，或者因为偏析严重，是局部S,C含量偏高时，有可能出现热裂纹。在大型锻件的焊接中，往往由于锻件成分偏析对焊接性产生的不良影响，常常采用比较保守的焊接工艺，设法减少融合比，从而减少热裂纹的产生，该钢的含C量虽然不高，但是含有较多的合金元素，因此该钢的淬硬倾向必然比其他低碳钢大些，虽然标准中 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的屈服极限小于400MPa,但锻件经过调制处理后，其屈服强度往往大于400MPa，随着屈服强度提高，淬硬倾向逐渐增大，冷裂倾向必然增加，为了避免其冷裂纹产生，仍需采用较严格的工艺 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，焊前预热，对于低碳调质钢来说，预热的目的主要是防止裂纹，对于改善热影响区的组织性能影响不大，相反从它800~500?的冷却速度的影响来看，对热影响区韧性还有可能产生不利的影响因此焊接这种钢种采用较低的预热温度，大致为150?。焊后进行消除焊接应力的热处理，温度在600~650?。 2.2.4 焊接缺陷及预防措施 焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有焊接裂纹 未焊透 夹渣 气孔和焊缝外观缺陷等。 这些缺陷减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹;降低疲劳强度，易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。 (1)预防热裂纹产生的措施 预防热裂纹产生的措施主要有控制焊缝金属化学成分、调整焊接工艺两种方法。其中控制焊缝金属化学成分最主要的就是选择焊接材料，针对某一母材选择合适的填充材料，预防焊接热裂纹的产生。调整焊接工艺包括限制过热、控制焊缝成形系数、减少熔合比、降低拘束度等。 (2)预防冷裂纹产生的措施 焊接冷裂纹的控制主要包括控制组织硬化、限制扩散氢含量、控制拘束应力这三种方法。其中控制组织硬化采取的最好方法是用预热的方法来获得最适宜的焊接热循环。限制扩散氢含量可以采用低氢焊接材料、预热或后热的方法。控制拘束应力可以采用调整焊接顺序的方法。 (3)预防气孔产生的措施 控制气孔产生的方法主要有消除气体来源，正确选择焊接材料，控制焊接工艺条件等方法。其中可以通过对母材表面清理，焊接材料的防潮和烘干的方法来消除气体来源。通过控制焊接工艺条件创造熔池中气体溢出的有利条件并且限制也可以电弧外围气体溶入。 2.3 DN1200高加器焊接方案 通过对DN1200高加器焊接工艺准备中图2材质结构示意图，图 3接头示意图的分析(其中A、B类焊缝为对接接头，D类焊缝为角接接头)，以及Q345R和20MnMo?这两种主要材质的焊接性分析，本产品焊接采取电弧焊(焊条电弧焊，埋弧焊，钨极氩弧焊)的方法。 焊接材料的选择根据JB/T4709-2000焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限，碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且其抗拉强度不应超过母材标准规定上限值。耐热低合金钢的焊缝还应保证化学成分。焊接材料的化学成分和力学性能如表5~7所示，具体焊接材料焊接方法的选择如表8所示。 表4 焊条化学成分 Mo V 焊条牌号 C Si Mn S P Ni Cr 技术标准 /型号 GB/T5117- J506/E5016 - 0.75 1.60 0.035 0.040 0.3 0.2 0.3 0.08 1995 GB/T5117- 0.3 0.2 J426/E4316 - 0.90 1.25 0.035 0.040 0.3 0.08 1995 J507RH/ GB/T5118- - - 0.4~0.12 0.60 0.90 0.035 0.035 - E5015-G 1995 0.65 表5 焊条力学性能 拉伸试验 冲击试验 抗拉 屈服 焊条牌号/型技术 伸长强度 强度 温度 号 标准 率 Akv(横向)(J) R(MPR(MPMel(?) A/(%) ,) ,) GB/T5117- J506/E5016 490 400 22 -46 ?27 1995 GB/T5117- J426/E4316 420 330 22 -30 ?27 1995 J507RH/ GB/T5118- 22 -46 ?27 490(50) 390(40) E5015-G 1995 表6 焊丝化学成分 P C Si Mn Cr Ni Cu S 焊丝牌号 技术标准 ? ? GB/T5293- ? ? 0.30~ ? ? ?0.0H08A 0.20 0.03 1995 0.10 0.03 0.60 0.20 0.03 3 ? ? GB/T5293- ? ? 0.80~ ? ? ?0.00.20 0.03 H08MnA 1995 0.10 0.07 1.10 0.20 0.03 3 GB/T5293- ? ? 1.50~ ? ? ? ? ?0.0H10Mn2 1995 0.12 0.07 1.90 0.20 0.03 0.20 0.035 35 表7 熔敷金属力学性能 拉伸试验 冲击试验 抗拉 屈服 技术 伸长强度 强度 焊剂牌号 温度 标准 率 Akv(横向)(J) R(MPR(MPMel(?) A/(%) ,) ,) GB/T5293- 415~ F4xx-Hxxx ?330 ?22 -40 ?27 1995 550 表8 焊接材料和焊接方法选择 埋弧焊 焊接接头母材 手工电弧焊焊条牌号 焊丝牌号 焊剂牌号 20MnMo? J507RH H10Mn2 HJ431 低合金钢 J506 H10Mn2 HJ350 碳素钢 J426 H08A HJ431 碳素钢+低合金钢 J426 - - 低合金钢、碳素钢J506 H08MnA HJ431 +20MnMo? 2.4 焊接材料的保管和使用 2.4.1焊接材料验收 焊接材料库建立《物资验收记录表》，由材料员及库管员共同进行验收，写明焊材进厂日期、牌号、规格、产地、质保书号等，材料员应与采购计划中的牌号、规格、产地对照检查，并随机开包检查。 焊接材料使用前应仔细检查，凡发现有药皮脱落、污损、变质、吸湿和生锈的焊条不得使用。焊条的中心度偏差应小于0.5mm， 包装箱、塑料袋应完好无损。焊丝表面不能有锈蚀、镀层脱落等缺陷。 2.4.2 焊接材料复验 根据《钢制压力容器》(GB150)及《焊接材料质量管理规程》(GB/T3223)中相关要求，焊材复试为见证取样、送样检验，材料员及取样员在材料进场后应根据不同批号、规格，请监理单位见证员共同取样、送样。复验结果合格的材料，进入合格品区。 2.4.3 焊接材料验收 检验内容:检验焊材证书的完整性，是否与实物相符，检验包装情况，焊丝、焊条是否有生锈等现象。 检验过程:焊材到货后，材料采购部将“焊材到货清单”及“检验通知单”送质检部，质检部接到通知单后应根据检验内容逐项验收，验收合格后填写《焊材验收清单》。 焊材的复验分批次进行，焊条和焊丝每个炉批号都要检验，执行相应的标准，对于焊剂每个批号都要检验，并控制好S、P含量。 焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告，其化学成分、力学性能和其他性质要求必须符合国家现行标准规定。 焊按材料应由生产厂提供储存及焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数，经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中采用。 焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》(GB,T 5117)、《低合金钢焊条》(GB,T 5118)的规定。焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》(GB,T 14957)、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》 (GB,T 81l0)及《碳钢药芯焊丝》(GB,T 10045)、《低合金钢药芯焊丝》(GB,T 17493)的规定。 2.4.4焊接材料保管与使用 焊接材料的保管与使用直接影响到焊缝的质量，是焊接工程中必不可少的。焊接材料使用控制与保管在整个工程质量控制上显得特别重要。焊接材料的保管与使用须按如下要求进行。 (1)保管 焊接材料库建立《物资验收记录表》，写明焊材进厂日期、牌号、规格、产地、质保书号、复验编号等。每批焊材检验、复验合格后，才能进入合格品区，否则分堆摆放，进行退货。库房内要通风良好，保持干燥，库内要放置温度计(干湿度计)、相对湿度不大于60,。保管员必须每天上班后观察记录库内温度、湿度，使库内温、湿度达到规定标准。焊条、焊丝、焊剂搬运堆放时不得乱摔、乱砸，应注意轻放。 不准拆散焊材原始包装，以防散包混杂。焊材存放在专用的货架上，货架离地面、墙均在300mm以上。焊材库内所有焊材必须按其品种、规格、牌号等分类存放在货架上，并有明显标牌以示区别。 (2)发放 焊接材料库建立《焊材发放台账》，领用应签字记账，凭“焊材发放限额单”领料。发料时严格按工艺要求、预算、规格、牌号、数量发放，不得超领、超发。发出时仓库保管员应填写《焊材发放记录》及《检验和试验合格通知单》，注明规格、牌号、复验编号、数 量、批号、检验合格情况等，发给领用部门。发料时应按焊材出厂日期的先后发放，以防存久变质。 (3)领用 生产部计划员根据生产计划、工艺要求和单项工程材料消耗预算编制《焊材发放限额单》，经生产部工艺计划科科长审核，下发焊接工长。焊工作为使用人，应根据工程结构对应施焊接头的母材材质和工艺规定，凭“焊材发放限额单”从焊接材料库领取合格的焊材。领取的焊条置于保温桶中，随用随取，焊接过程中必须盖好保温桶盖，严禁焊材外露受潮，如发现焊材受潮，须立即回库重新烘焙(焊条烘干次数不宜超过2次)。