对于厚壁容器焊接的缺陷原因分析及修复

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1、第29卷第4期石油化工建设Vol.29No.42007年8月PetroleumandChemicalConstructionAug.2007厚壁容器焊接的缺陷原因分析及修复张春华张文巨一浪刘洪霞周涛（中国石油天然气第七建设公司，山东胶州266300）摘要通过对厚壁容器焊接工艺的研究，针对出现的缺陷原因进行分析，采取相应的防范措施，提高焊接一次性合格率，减少厚壁容器返修。指导实际焊接生产。关键词厚壁容器焊接工艺焊接缺陷原因修复中图分类号TG441文献标识码B文章编号1672-9323（2007）04-0008-03我公司中标哈萨克斯坦扎那诺尔油气三厂

2、胺液吸收塔，该塔器主体材质为SA516Gr70,厚度为122mm，塔体总高40m，由于该容器厚度较大，拘束度较大，加之首次在我公司应用,无成熟的经验可借鉴，因此我们模拟试制一台材质为Q345与之厚度相似的筒体，来掌握厚壁容器焊接技术要领,减少厚壁容器因返修带来的诸多不便,为厚壁容器焊接提供技术支持。图1坡口形式1焊接工艺1.4焊前清理1.1焊接方法焊前清除坡口周围≥50ｍｍ范围内的铁锈、油污由于试制该筒体厚度较大，主体采用埋弧焊可以及氧化物等杂质。大幅度提高焊接效率，我们采用埋弧焊、点焊等采用手1.5焊材烘干使用工焊条电弧焊。焊条使用前进行350℃

3、，1h烘干，并在150℃下保1.2焊材选用温使用，且焊条在保温桶内存放时间不超过4h，否则焊材选用遵循匹配原则：焊丝采用E50的H10Mn2。要重新烘干，焊条重复烘干不允许超过两次。由于烧结焊剂较熔炼焊剂可以保证低温冲击韧性，故采焊丝表面的油污等杂质清理干净。用烧结焊剂。焊条采用J507，使用部位见表1：焊剂在300～350℃下烘干2h,在空气最多暴露表1焊材选用及使用4h,否则重新烘干。1.6焊前预热焊接方法焊材规格埋弧使用部位因为该筒体刚性较大，拘束度大，焊前预热可以减自动焊H10Mn2Φ4.0mm少焊接裂纹倾向，改善焊接接头应力，所以进行预热

4、。主体纵环缝埋弧自动焊SJ101-焊前(包括定位焊之前)进行预热，预热温度≥150℃，手工焊J507Φ3.2mm主体点焊及垫采用火焰进行加热。预热范围是以焊缝中心为基准，两侧各不小于3倍壁厚，预热应均匀，防止局部过热。测手工焊J507Φ4.0mm板与筒体焊接温时应在加热的背面测量，加热到温度后保温5～1.3试件坡口10min，以保证温度的均匀一致。坡口形式如图1所示，采用窄间隙埋弧焊，底部采1.7焊接工艺措施用σ＝12mm的垫板。由于厚板火焰切割后，坡口边采用窄间隙埋弧焊进行焊接。焊接时采用小规范，缘及两侧会出现淬硬组织，坡口火焰切割后，将硬化层快

5、焊速。每层的焊接厚度不超过3mm。本次试制共焊去处。接纵缝3道、环缝一道，依照不同的焊接参数。焊缝成48欢迎访问：《中国化工建设网》www.cccenr.org张春华张文巨一浪刘洪霞周涛厚壁容器焊接缺陷原因分析及修复型系数（φ＝B/H）严格控制1.3～2.1之间。最后一处于刚性状态，拘束度很大，按照临界拘束应力法，应道焊完后，焊一层回火焊道，以保证焊缝机械性能。参用日本IL委员会推荐的计算公式，计算处其临界拘束数见表2：应力比其屈服应力小，焊缝容易产生裂纹。与此可知，表2焊接工艺参数焊接接头拘束度大是致使焊接裂纹产生的关键原因。焊缝预热电流电压焊接

6、速度线能量KJ/cm(2)焊接性的影响：由于Q345合金含量少，碳当量编号℃AVcm/minMaxMin较小，塑性、焊接性良好。采用合理的焊接工艺可以保A1150～200℃520～60028～34343625.69A2150～200℃480～56028～322838.428.8证焊接质量。A3150～200℃480～55028～323035.226.8B1150～200℃480～55028～323035.226.83修复(1)按照无损检测返修单照准位置，采用UT对缺1.8焊后消氢处理陷深度定位。焊接完成后200～250℃保温1～2h，使焊缝中的(2

7、)采用碳弧气刨将缺陷清除，清除后将淬硬层及氢充分溢出。氧化铁等采用磨光机磨掉。采用PT进行检测，确认缺1.9无损检测陷清除彻底。焊后停放24h进行100％的RT和20%的UT复验(3)缺陷清除完成后，采用火焰进行加热进行预热。检测，按照JB/T4730-2005标准合格级别进行评定。预热温度不低于150℃，预热范围是以焊缝中心为基RT执行II级合格，UT执行I级合格。准，两侧各不小于3倍壁厚，预热应均匀。检测发现在纵缝A1处出现未熔合，深度在25～(4)温度达到后进行修补。焊接方法采用SMAW，60mm(从内侧测量)。在纵缝A2处出现夹渣。环缝出焊

8、接材料采用J507，焊材规格φ3.2mm和φ4.0mm。现了气孔、横向裂纹。见表3：焊接电流直流反接。φ3.2mm电流10