焊缝中的气孔问题
钛及钛合金焊接时,气孔是经常碰到的问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。防止产生气孔的工艺措施主要有:
1)保护气要纯,纯度应不****
2)彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等**物。
3)对熔池施以良好的气体保护,控制好氩气的流量及流速,防止产生紊流现象,影响保护效果。
4)正确选择焊接工艺参数,增加熔池停留时间以利于气泡逸出。
焊接中除满足相关标准规范外,还应要求满足以下条件:
(1) 焊接和组对必须在清洁的车间或在无铁污染的区域进行,钛管在进行任何焊接前必须进行菲绕啉试验证实无铁离子污染(若表面被铁离子污染,滤纸呈橘红色)。
(2) 施焊前,熔合面和焊缝每边50 mm宽的区域用丙酮或丙醇、异丙醇进行彻底清理以清除氧化皮、锈蚀、油脂或其它影响焊接接头质量的杂质。
(3) 焊丝类别符合AWS SFA-5.16ERTi-2,Fe含量小于0.05%,H含量小于60ppm,钛材焊接中,在根道熔合过程中向管内充入纯度为**氩气背部保护气,层间温度不得**60°C,钛材焊接保护应充分。
由于PTA装置钛管冷凝器使用工况恶劣,用材特殊,对焊接质量要求高,本项目引用ASMEK:焊接和钎焊合格评定中的焊接技能评定要求,在定单开工前进行模块试验,对焊工和焊机操作工作进行技能评定。
同时引用巴斯夫公司的WN75-100标准规范,对模块试验后的焊接试样进行相关内容的检验,通过模块试验验证了焊接人员的上岗资格,也确定焊接工艺对缺陷的控制是有效的。另外,需指出的是,在模块试验中引入射线背照技术检测,可以改变以往模块削薄才能RT检测的做法,同时也可以将此技术应用到成品管板焊接接头的常规RT检测中,从而较有效地提髙焊缝质量,为换热器设备的长周期安全运行提供可靠**。
气体及杂质污染对焊接性能的影响
在常温下,钛及钛合金是比较稳定的。但试验结果表明,在焊接过程中,液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用,而且在固态下,这些气体已与其发生作用。随着温度的升高,钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升,大约在250℃左右开始吸收氢,从400℃开始吸收氧,从600℃开始吸收氮,这些气体被吸收后,将会直接引起焊接接头脆化,是影响焊接质量的较为重要的因素。
在不锈钢螺旋板式换热器在使用过程中有时会发现泄漏,通常有两种形式,一是内漏,二是外漏。
1、设备外漏,外漏主要是主体的焊接部分,法兰接头、配管连接处产生泄漏。常见的腐蚀部位是工艺接管,然后依次为管板、大盖及小口径的接管,因为工艺接管的管壁厚度比其它部分要薄一些,且相对流速也**其他部位。
2、设备内漏
内漏一般是指管道穿孔和小浮头漏,造成管、壳程介质互串。管子腐蚀、冲刷、磨损所引起的减薄与穿孔;浮动头盖紧固螺栓松动以及密封垫片劣化都会造成换热器内漏。在不锈钢板换热器检修后试压密封垫片的选用不当,及装置气动时冷凝器用蒸汽吹扫气密使小浮头螺栓松动造成内漏。
内漏点的确定
1.1钻孔,主要采用的钻孔和灌水打压相结合的方法。
1.2灌水打压查漏
通道内出现了串漏则对于串漏点的确定比较困难。以便于准确的查出漏点,SS-I型螺旋板换热器是由两个封闭且独立的螺旋通道构成.采用了钻孔的方法。钻孔时,钻孔位置应定在换热器一端的同一个螺旋通道上,且为十字交叉形排列,钻孔时还应尽量保证不让铁屑掉进换热器内,以使其通道畅通。
2内漏处的修理
2.1挖孔
用压力水泵向换热器内灌水,**钻孔的一个通道上.并形成一定的压力,这时换热器串漏的位置就会窜出水来,流到另一通道(钻过孔的通道),并从离漏点近的那层钻孔往下滴水,这时换热器钻过孔的一端应是朝下放置),通过滴出水的位置,就能确定在*几层有内泄漏,此时再把换热器相同层未钻孔的一侧封头割开一段作为观察孔,从观察孔处就能准确确定具体串漏点。
2.2清渣
从换热器外层对应着漏点的地方,确定了内漏点的位置后.开始割孔,顺序是由外向里,一直割到有内漏点的那一层为止。割出的孔应为椭圆形,且尺寸的大小是外层大,向里逐渐小,一般每层板上孔的大小相差40mm,如漏点位置较深,外层割出的孔应较大。
2.3配回补板
应对留在每层板上的氧化渣认真进行清理,割完孔后.这是对焊回补板时,回补板与每层螺旋板能否贴紧焊牢的关键,可用錾子和修整模具用的小手砂轮清理氧化渣,烟台一方特种化工提醒您:注意应把清理的渣子清出,不让其掉进换热器内。
2.4焊内漏点和回补板
从换热器上每层割下来的板料,为**修理的质量.不再使用,重新配回补板,另配的回补板要用与换热器螺旋板相同的资料和板厚,其周边要比换热器上每层割出的孔分别大15mm20mm,且也为椭圆形,并做成和钛材不锈钢螺旋板换热器每层螺旋板弧度相一致的弧形。
在必要是可用手砂轮对漏处进行清洁,焊内漏点时要仔细检查漏点是裂缝还是砂眼.磨出沟槽,以**焊接质量。焊条直径是3.2mm,2焊补时采用J422焊条.电流控制在100-120A之间,先焊漏点再焊每层回补板,顺序从里向外逐层焊接。其目的方便操作,椭圆形回补板是紧贴在换热器的内弧面来进行焊接的“**焊接质量”可在回补板上焊上一截圆钢,为使椭圆形回补板顺利装进换热器内。点焊好椭圆形回补板后,再把其去掉。
主要是增加椭圆形回补板相互的刚度)每层回补板上焊短圆钢撑的数量由回补板的大小而定,5每层回补板之间还焊有短圆钢撑。一般在靠外稍大的几层回补板上焊23个,靠内层的回补板上焊12个。因此可把原割下的钢板直接装在原位置对齐焊接即可。焊接中应做到,外层钢板因有δ12mm厚。焊完每层椭圆形回补板后,应仔细检查焊接位置,要是存在砂眼要进行补焊,保证每层的焊接质量。
3试压并封堵钻孔
用压力水泵向末钻过孔的通道灌水,内漏点和回补板焊接完后.并形成0.51.0MPa压力,并坚持一定时间,应不出现泄压现象。封堵钻过的孔:用于钻孔直径相同的短圆钢段,封堵、焊接钻过的孔的位置和观察孔,而后对该通道进行水压试压,压力为0.51.0MPa,应不出现泄漏。
试压过程须注意事项:1对换热器割孔前,要把蒸汽把残留在换热器内的化学物质吹净,以免气割时产生燃烧,发生事故。对钛材不锈钢螺旋板换热器修理前,应对其是否腐蚀严重进行确认,决定其还有无修理的必要。
公司成立于2004年,位于“中国钛谷”----宝鸡,公司是以生产有色金属、难熔金属、材料加工及设备制造综合性企业。我公司现有生产区10000多平方米。设备齐全、技术**、检测手段完善,有严格的质量保证体系。自公司创建以来我们秉承平等互利,共赢共享的原则,坚持以质量为根本,以创新求发展的经营理念。我公司产品广泛用于全国乃至于海内外的化工、冶金、化肥、制盐、制药、交通、医疗、造船、海洋工程等等各个方面。