气体冷却器前水箱焊缝裂纹的修复

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174.焊工之友. 焊接技术 第45卷第5期2016年5月 
文章编号:1002—025X(2016)05—0174—02 

气体冷却器前水箱焊缝裂纹的修复 

付国强 
(沈阳沈京供水设备厂,辽宁沈阳l10141) 

摘要:通过对前水箱部件的焊接,介绍了在寒冷环境中如何采取相应工艺措施减少冷裂纹的产生,对条件相似的焊接生产具有一定的 
借鉴作用 
关键词:Q345R钢板:冷裂纹:修复 
中图分类号:TG444.1 文献标志码:B 

本公司生产的气体冷却器.主要用于化工行业 由于生产厂地处沈阳与抚顺的交界地带.冬季气候 寒冷,再加上焊接车间供暖设施老化,每逢冬季, 车间的室内温度比室外高不了多少.基本在一l8℃左 右。作业环境恶劣。所以,每到这个季节。气体冷 却器上前水箱焊接后容易出现质量事故.具体表现 在易产生裂纹 1存在的问题 前水箱由水箱盖板(图1)和法兰框(图2)组 成.其材质均为Q345R钢,有2条四周焊缝(图 3)。焊接时采用焊条电弧焊,焊条为J507R。前水箱 焊接后.在室温条件下放置1天后.经表面着色渗 透检测.在图3中的焊缝1焊趾附近。法兰框一侧 收稿日期:2015—06—28 的焊接热影响区发现多处裂纹,其方向为纵向,经 
判定,属于冷裂纹。 

图1水箱整板 

参考文献! 
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图2法兰框 

4-7x45。 
5。—、 
l2O一 

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作者简介:赵翠华(1982一),女,硕士,工程师,主要从事海洋钢 
结构焊接工艺开发及结构完整性评估工作. 
Welding Technology Vo1.45 No.5 May 2016 ·焊工之友·175 
焊缝 
焊缝2 

图3前水箱装配示意图 
2原因分析 
前水箱所用材料为Q345R钢.其化学成分及力 
学性能见表1。从表1碳当量值可以看出.该钢的 
焊接性良好(表中该钢的碳当量依IIW推荐的碳当 
量计算公式计算)。 
表1 Q34Sr钢板的化学成分及力学性能 
化学成分(质量分数) (%) 力学性能 
C Si M13 Cr Ni Mo CU V Nb l P S w(C) R I/MPa l/MPa A(%) Am/J(0℃) 

≤O.3O ≤03O ≤0.080 ≤0_30 490~620 
≥21( 1

20~ ≥315(8=50). (B=50), 标准值 ≤0


20 ≤0.55 总和≤O.10 ≤0.021 ≤0.0l5 50),20 ≥34 1


6o 总和≤0


70 285(8=120) 480~610 

(8=120) (6=120) 

实测值(板厚50mm) 0.182 0-38 1.48 0.015 O.007 0.0o2 0.0l 0.0o3 0.002lO.0o5 O.0l7 0.0o2 3 0.43 364 563 32.5 170,186,170 
实测值(板厚120mm) 0.18 O_33 1.57 0.04 0.0l 0.0l6 O.01 O.0o3 0.001 10.003 0.016 O.o02 0.45 330 546 24.5 99,84,88 

出现裂纹的原因有以下两方面: 
(1)天气寒冷,室温太低。在焊接过程中,熔 池温度高。焊缝金属中的氢含量较高。焊件冷却过 快.熔池中的氢来不及逸出是焊缝产生冷裂纹的主 要原因 (2)焊件较厚,焊缝1的拘束度大,由于搭接 接头(图4)比对接接头的应力集中大,焊接应力大, 也易造成冷裂纹。 圈4焊缝横截面图 3补焊工艺 (1)采用碳弧气刨清除裂纹。由于裂纹较深, 务必除净裂纹.然后进行着色探伤判定裂纹是否除 净。采用角磨机去除增碳层,底部坡口圆滑过渡; 清除坡口两侧各10 mm范围内的水、锈、油污、焊 渣等其他有害杂质 (2)选用J507R焊条,焊前须进行350℃烘焙 1 h,然后放人保温筒内.随用随取。 
(3)焊前整体预热100~150℃.用点式红外线 
测温仪测定温度。焊后立即进行后热处理。后热处 
理温度200~250℃。保温l h.然后用石棉被覆盖. 
保温缓冷 
(4)采用多层焊接.道间温度不得低于预热温 
度。直流反接,短弧焊,每层焊道焊后清除熔渣。 
开始2层采用西3.2 mm焊条.其余层使用4,4.0 mill 
焊条。严格控制焊接工艺参数如下: 
①采用西3.2 mm焊条时,焊接电流120~130 A, 
电弧电压20 23 V.焊接速度14~16 cm/min: 
②采用 4.0 mm焊条时,焊接电流150~160 A, 
电弧电压21~23 V,焊接速度15~17 cm/min。 
(5)补焊件经保温处理至常温后.对焊缝表面 
进行着色探伤.判定是否存在裂纹。如有裂纹,重 
复以上步骤.但焊缝同一部位的返修次数不宜超过 
2次 

4结语 
存在裂纹的前水箱采用上述工艺处理后.再 
次产生的裂纹数量很少,即使产生裂纹,裂纹 
的深度浅,补焊量小,证实该补焊工艺是行之 
有效的。