水工钢闸门奥氏体不锈钢的焊接质量控制
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水工钢闸门制作过程中有效地控制焊接质量摘要:作为水利水电枢纽建筑物的主要组成之一的水工钢闸门,它的运行状况直接和工程的安全性、适应性以及耐久性相挂钩,一旦其出现问题,很可能导致严重的事故,这一点在国内外都有惨痛的教训。
随着水工钢闸门的荷载和尺寸不断提高,其安全性也就显得更加重要。
在其制作过程中,焊接可谓是最关键的一道工序。
焊接质量以及焊接变形的控制都会对钢闸门的安全运行产生直接影响。
因此,应该加强焊接质量的管理和控制,保证质量过关。
本文主要针对水工钢闸门焊接质量控制方面的问题进行了探究,结合实际经验,提出了一些控制焊接质量的措施以及管理方法。
关键词:水工钢闸门;焊接;制作Abstract: As water conservancy and hydropower project of building one of the main component of hydraulic steel gate, its operation condition and engineering the security, directly linked adaptability, durability, once they appear problem, is likely to result in serious accidents, this at home and abroad have the painful lesson. As the load of hydraulic steel gate size and improve, their safety will be more important. In the production process, it is the most key of welding procedure. The quality of welding and welding deformation control of steel gate will be the safe operation of the direct impact. Therefore, we should strengthen the management and control of the quality of welding, ensure the quality pass. This article mainly aims at the welding quality control hydraulic steel gate of the inquiry, combined with practical experience, the author presents some control measures and welding quality management methods.Key Words: hydraulic steel gate; welding; production水工钢闸门质量控制可以分成两部分:一是水工钢闸门制造的质量检测,二是水工钢闸门制造时使用的钢材的质量检验。
1912019.11MEC 对策建议MODERNENTERPRISECULTURE压力容器作为一种焊接结构,运行条件苛刻,制造工艺较为复杂。
核电厂的部分低压容器(如核岛含硼水储存容器、冷却剂储存容器)由奥氏体不锈钢经过焊接加工而成,而焊接的主要技术问题是焊接变形,如何控制焊接变形或出现焊接变形怎样矫正是焊接结构生产的关键问题。
因此,要对焊接变形问题加以重视,并对易出现变形问题的制造环节进行防范与控制,从而保证产品的质量与安全。
一、焊接变形分析(一)结构分析核岛含硼水储存容器为奥氏体不锈钢容器,其主要作用是在反应堆更换燃料时,将容器内的含硼水提供给换料水池,换料结束后,再将换料水池内的含硼水储存在含硼水储存容器内;失水事故时,为堆芯提供含硼水。
含硼水储存容器主要由下底板、下封头、筒体、上封头、附件焊接而成,而筒体作为主要部分,由2块奥氏体不锈钢钢板卷制后对接焊成环板,整个筒体由4段环板通过焊接而成一个高5615±8mm、直径6450±10mm 的环状腔体。
(二)焊接变形机理焊接时,由于电弧的热作用,电弧附近的金属温度显著提高,而离电弧较远的金属温度较低,这样使焊接件出现不均匀的热膨胀,从而出现焊接变形。
焊接变形分为纵向收缩变形、横向收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形等。
横向收缩变形分析对接接头横向收缩比较复杂,如果两平板对接中间留有间隙,焊接时,坡口边缘可以无拘束的移动,热源扫过之后的坡口横向闭合。
在没有坡口间隙(或存在定位焊或坡口楔块使间隙活动的可能性很小)时,板材受热后的膨胀将造成横向挤压使厚度增厚,冷却后向外侧膨胀的部分可以恢复,而厚度方向上的变形不可恢复,最终仍将产生横向变形,但变形量比带间隙情况小。
角变形分析对接接头角变形的根本原因是横向收缩在板厚度上的分布不均匀所造成的。
焊缝正面的横向收缩量大,背面的收缩量小,这样就会造成构件平面的偏转,产生角变形。
对接接头的角变形β随坡口角度增大而增大。
水工金属结构制造与安装质量控制要点分析随着城市建设的不断发展,水工金属结构在水利工程中扮演着越来越重要的角色。
水工金属结构制造与安装的质量直接关系到工程的使用寿命和安全性,因此质量控制是至关重要的。
下面将就水工金属结构制造与安装的质量控制要点进行分析。
一、材料选择与质量控制1.1、选材水工金属结构的主要材料包括钢材、铸铁、铝合金等,而钢材是使用最为广泛的一种。
在选材时,首先要根据工程的具体要求选择合适的材料,然后要对材料的质量进行严格控制,保证其符合相关标准和规范要求。
1.2、材料质量控制在实际生产中,对材料质量的控制是至关重要的。
钢材的质量控制包括对材料的化学成分、力学性能、宏观和微观缺陷的检测等方面。
对于铸铁和铝合金等材料,也需要进行类似的质量控制。
只有确保选用的材料质量合格,才能保证水工金属结构的制造与安装质量。
二、制造工艺与质量控制2.1、焊接工艺在水工金属结构的制造过程中,焊接是一个至关重要的工艺。
焊接质量直接关系到结构的安全性和使用寿命。
在焊接工艺中,需要严格控制焊接参数,保证焊缝的质量。
还需要对焊工进行培训和考核,确保其具备良好的焊接技术和操作能力。
2.2、加工工艺除了焊接工艺外,其他的加工工艺也需要进行严格的质量控制。
比如切割、折弯、钻孔、螺纹加工等,都需要严格按照设计要求进行操作,并对加工质量进行检测和评定。
2.3、表面处理水工金属结构在使用过程中需要经受严酷的自然环境,因此对其表面的防腐处理非常重要。
在制造过程中,需要对结构的表面进行喷漆、热浸镀锌、喷丸清理等处理,以保证其防腐性能。
对于表面处理工艺,也需要进行严格的质量控制,确保其符合相关标准和规范要求。
三、安装施工与质量控制3.1、施工前准备在进行水工金属结构的安装施工前,需要做好充分的施工准备工作。
包括对施工现场的环境进行检查与整理,安装工具和设备的准备,施工人员的技术培训等。
只有充分准备,才能保证安装施工的顺利进行。
3.2、安装质量控制在安装施工过程中,需要严格控制安装工艺,确保构件的安装位置、连接方式和固定方式符合设计要求。
奥氏体不锈钢的焊接质量控制措施(1)热裂纹。
★防止措施:◇尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。
因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
◇尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
(2)晶间腐蚀:根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化铬,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。
★防止措施:◇采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铌等稳定化元素的焊条,如A137、A132等。
◇由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织,(铁素体一般控制在4-12%)。
◇减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。
◇焊后稳定化退火处理(对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件而言):850℃/2-3h,空冷。
(3)应力腐蚀开裂:●应力腐蚀开裂——焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。
●奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。
●应力腐蚀开裂的宏观特征:裂纹从表面开始向内部扩展,点蚀往往是裂纹的根源。
断口上常附有各种腐蚀产物及氧化现象。
●影响应力腐蚀开裂的三要素:化学成分、拉应力、工作介质。
▲化学成分:不同的材料本身对于应力腐蚀敏感性有所不同。
▲工作介质:主要是介质的浓度和温度的影响:①对于碳钢及低合金钢的应力腐蚀开裂:◇H2S介质的存在:H2S的浓度达到饱和状态;H2S水溶液的温度在室温附近开裂倾向最大。
◇NaOH介质的存在:在超过5%NaOH的几乎全部浓度范围内都可产生碱脆,而以30%NaOH附近最为危险。
碱脆的临界温度约为沸点,碱脆的最低温度约为60℃。
②对于奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂:◇氯化物介质的存在:几乎只要有Cl-存在,即可发生应力腐蚀开裂;温度升高,应力腐蚀开裂加速,在Cl-浓度少的稀溶液中,存在一个SCC敏感温度范围,一般在150-300℃。