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不銹鋼復(fù)合板復(fù)層側(cè)缺陷的堆焊修復(fù)工藝評定方法
日期：2025-05-07 08:32
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摘要：
不銹鋼復(fù)合板復(fù)層側(cè)缺陷的堆焊修復(fù)工藝評定方法
不銹鋼復(fù)合板復(fù)層側(cè)缺陷的堆焊修復(fù)工藝評定方法，詳情參考www.pktln.cn
在不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)復(fù)層側(cè)缺陷，采用堆焊法修復(fù)缺陷經(jīng)濟便利，但這種方法屬于異種金屬焊接，質(zhì)量控制有一定的難度。與對接焊相比，堆焊的拘束度更大，更容易出現(xiàn)裂紋，焊接熱過程對母材熱影響區(qū)的性能也有影響。大多數(shù)不銹鋼/鋼復(fù)合板是用于制造煉油、化工等領(lǐng)域的耐壓、防腐容器的設(shè)備的，這些設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，對板材的質(zhì)量要求很高。這就要求堆焊區(qū)也應(yīng)滿足復(fù)合板母材的力學(xué)性能及不銹鋼復(fù)層特有的耐腐蝕性能等要求。因此，對堆焊修復(fù)工藝必須首行工藝評定。沒有經(jīng)過工藝評定的焊接工藝，堆焊的區(qū)域再小，也存在事故隱患。我們參照行業(yè)標準JB 4708-92，經(jīng)過多年生產(chǎn)實踐，總結(jié)出了用于修復(fù)不銹鋼/鋼復(fù)合板復(fù)層側(cè)缺陷的工藝評定方法，現(xiàn)介紹如下：
在不銹鋼復(fù)合板生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)復(fù)層側(cè)缺陷，采用堆焊法修復(fù)缺陷經(jīng)濟便利，但這種方法屬于異種金屬焊接，質(zhì)量控制有一定的難度。與對接焊相比，堆焊的拘束度更大，更容易出現(xiàn)裂紋，焊接熱過程對母材熱影響區(qū)的性能也有影響。大多數(shù)不銹鋼/鋼復(fù)合板是用于制造煉油、化工等領(lǐng)域的耐壓、防腐容器的設(shè)備的，這些設(shè)備的工作環(huán)境惡劣，對板材的質(zhì)量要求很高。這就要求堆焊區(qū)也應(yīng)滿足復(fù)合板母材的力學(xué)性能及不銹鋼復(fù)層特有的耐腐蝕性能等要求。因此，對堆焊修復(fù)工藝必須首行工藝評定。沒有經(jīng)過工藝評定的焊接工藝，堆焊的區(qū)域再小，也存在事故隱患。我們參照行業(yè)標準JB 4708-92，經(jīng)過多年生產(chǎn)實踐，總結(jié)出了用于修復(fù)不銹鋼/鋼復(fù)合板復(fù)層側(cè)缺陷的工藝評定方法，現(xiàn)介紹如下：
1 擬定工藝評定文件
擬定工藝評定文件，包括焊接工藝評定指導(dǎo)書，規(guī)定試件、試樣的檢驗類別及合格指標幾個方面。
(1)擬定焊接工藝評定指導(dǎo)書。首先應(yīng)根據(jù)相關(guān)的焊接技術(shù)資料、有關(guān)的標準規(guī)程選出焊接材料，確定其類型、牌號、焊材直徑。焊接材料包括基層焊接材料、過渡層焊接材料及復(fù)層焊接材料。
(2)選擇焊接方法，確定焊接設(shè)備、焊接工藝參數(shù)。焊接工藝內(nèi)容通常包括：是否有預(yù)熱要求，焊接電源種類、極性，焊接電流、電壓的選擇范圍，是否有其他技術(shù)及措施要求，是否需要特別保護，是否控制層(或道)間溫度，是否有緩冷要求等。
(3)確定焊后熱處理、表面處理工藝。包括選用合理的熱處理工藝，消除焊接應(yīng)力，改善力學(xué)性能，改善復(fù)層堆焊區(qū)的組織狀態(tài)，提高抗腐蝕能力，通過表面處理，使復(fù)層堆焊區(qū)表面光潔平滑，與母材平齊。
(4)確定試件的無損檢驗項目。主要有表面著色滲透檢測、超聲檢測和X射線透照檢測。
(5)根據(jù)復(fù)合板母材的性能要求及使用環(huán)境，確定試樣的性能檢驗項目、試樣數(shù)量、合格指標。其檢驗項目通常包括：堆焊區(qū)的拉伸強度，彎曲性能，復(fù)合界面的剪切強度，受堆焊熱循環(huán)影響的基層材料沖擊韌性，復(fù)層材料的耐腐蝕試驗等。
2 試件制備準則
2.1 試件尺寸
要合理選擇試件尺寸，充分考慮試件的代表性和經(jīng)濟性。試件太小，不能反映出實際生產(chǎn)的焊接過程，不具有代表性；試件太大，則不經(jīng)濟。試件的單件尺寸通常應(yīng)大于300 mm×300 mm。
確定試件的厚度時，應(yīng)考慮復(fù)合板的實際厚度，包括基層材料的厚度和復(fù)層材料的厚度。試件基層厚度T≥25 mm時，適用的復(fù)合板基層厚度δ應(yīng)大于25 mm；當試件基層厚度T＜25 mm時，適用的復(fù)合板基層厚度δ應(yīng)滿足：25 mm≥δ≥T。試件復(fù)層厚度(t)在2～6 mm之間時，適用的復(fù)合板復(fù)層厚度H應(yīng)滿足：6 mm≥H≥t。當焊件復(fù)層的厚度小于2 mm時，為保證耐腐蝕性能，堆焊過渡層與蓋面層焊道的厚度必須嚴格控制，此時，操作難度加大，試件與復(fù)合板的復(fù)層厚度應(yīng)保持一致。當復(fù)合板復(fù)層厚度H大于6 mm時，試件復(fù)層厚度t應(yīng)大于6 mm。
2.2 坡口形式
試件的坡口形式通常如圖1所示。復(fù)合板未復(fù)合區(qū)的形狀實際上并不規(guī)則。工藝評定試件的坡口制作應(yīng)既能反映出實際生產(chǎn)的熱循環(huán)特點，又要便于制取試樣，坡口的寬度應(yīng)大于或等于25 mm。
3 堆焊變形的控制
由于在實際焊件上堆焊的拘束度大于對接焊的，在同樣的條件下，堆焊區(qū)更容易出現(xiàn)裂紋缺陷。為更好地模擬實際堆焊情況，應(yīng)將厚度小于30 mm的試件剛性固定在厚鋼板上，以減小試件焊接變形，增大拘束度.
4 堆焊
按工藝指導(dǎo)書的要求進行堆焊。應(yīng)控制好過渡層的位置和厚度。道間溫度有控制要求時，要嚴格控制。焊后要依照焊件的實際生產(chǎn)過程，修磨堆焊區(qū)，使其光潔平滑并與母材表面平齊。
5 焊后熱處理
某些情況下，需經(jīng)過熱處理才能使堆焊區(qū)符合復(fù)合板的各項性能要求。焊后熱處理應(yīng)根據(jù)工藝評定指導(dǎo)文件的規(guī)定進行。焊后熱處理通常在無損檢測后進行，有時與無損檢測交替進行。
6 堆焊區(qū)的無損檢測
可根據(jù)復(fù)合板產(chǎn)品要求，按JB4730-94《壓力容器無損檢測》的規(guī)定對堆焊區(qū)進行無損檢測，包括表面著色滲透檢測、超聲檢測和X射線透照檢測。
(1)表面著色滲透檢測。通常應(yīng)對堆焊區(qū)表面進行100%著色滲透檢測，堆焊區(qū)不得有裂紋、未熔合等缺陷。允許對單個氣孔進行修補并重新著色探傷，但同一位置*多允許修補2次，否則應(yīng)考慮選擇的焊接方法或焊接材料是否合適。
(2)超聲檢測。應(yīng)對堆焊區(qū)進行100%超聲檢測，主要檢查過渡層、蓋面層的熔合情況是否完好，有無未熔合、剝離裂紋、夾渣等缺陷。焊縫質(zhì)量通常應(yīng)達到**焊縫的要求。
(3)X射線透照檢測。必要時，應(yīng)對堆焊區(qū)進行X射線透照檢測，焊縫射線照相的質(zhì)量應(yīng)不低于AB級，焊縫質(zhì)量應(yīng)不低于Ⅱ級。
7 堆焊區(qū)的力學(xué)性能試驗
參照JB4708-92的規(guī)定從試件上截取力學(xué)性能試樣。允許對試樣進行冷校平，試樣的類別和數(shù)量為：拉伸試樣、外彎試樣、內(nèi)彎試樣、側(cè)彎試樣、剪切試樣各2個，受堆焊熱循環(huán)影響的基層材料沖擊試樣6個。
7.1 拉伸試驗
截取、制作帶肩板形拉伸試樣，按GB 228-87測定拉伸強度。厚度較大(大于30 mm)的試樣，可采用基層、復(fù)層同時減薄的方式將試樣厚度減至30 mm，但不改變基、復(fù)層的厚度比。合格指標為：試件拉伸強度應(yīng)不小于GB 8165-87標準中規(guī)定的復(fù)合板拉伸強度下限值。
7.2 彎曲試驗
彎曲試驗分為內(nèi)彎曲試驗、外彎曲試驗和側(cè)彎曲試驗。外彎曲試驗時，復(fù)層受拉，基層受壓。此試驗?zāi)茌^嚴格地考察復(fù)層蓋面焊道的塑性、致密性。內(nèi)彎曲試驗時，復(fù)層受壓，基層受拉。內(nèi)、外彎曲試樣尺寸、彎曲試驗條件及結(jié)果應(yīng)符合GB 8165-87的規(guī)定。當試件厚度a＞25mm、復(fù)層厚度H≤6mm時，從基層側(cè)去除母材至試樣厚度為25 mm。當試件復(fù)層厚度H＞6mm時，可采用基層、復(fù)層同時減薄的方式將試樣厚度減至30 mm。
側(cè)彎曲試驗是對過渡層界面、蓋面層界面塑性、致密性進行綜合檢驗。側(cè)彎試樣尺寸如圖3，當試件厚度小于38 mm時，采用全厚度側(cè)彎試件，試樣寬度等于試件厚度；當試件厚度大于38 mm，復(fù)層厚度小于8 mm時，試樣從基層側(cè)減薄至20 mm厚；復(fù)層大于8 mm時，先將復(fù)層厚度減薄至8 mm，再從基層側(cè)減薄，使試樣厚度為20 mm。側(cè)彎曲試驗按GB232-88進行。合格指標為：試件在彎曲部分的外側(cè)不得產(chǎn)生裂紋，復(fù)合界面不允許分層。
不銹鋼復(fù)合板復(fù)層側(cè)缺陷的堆焊修復(fù)工藝評定方法，詳情參考www.pktln.cn
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