關(guān)于大厚度TP347H管凸臺(tái)返修焊接工藝的分析

摘 要：本文以某公司為例，具體對(duì)大厚度TP347H管凸臺(tái)裂縫情況進(jìn)行分析，在了解裂縫原因的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合行業(yè)規(guī)范，對(duì)焊接工藝展開(kāi)研究。通過(guò)將科學(xué)焊接工藝應(yīng)用到裂縫返修過(guò)程中，可進(jìn)一步保障TP347H管凸臺(tái)返修質(zhì)量，并提高其使用效果。

關(guān)鍵詞：TP347H管凸臺(tái);返修;焊接工藝

引言：TP347H管屬于不銹鋼管，主要呈現(xiàn)化學(xué)成分均勻的特點(diǎn)，耐腐蝕性能良好，抗氧化性顯著，可廣泛應(yīng)用于大型鍋爐過(guò)熱器等設(shè)備中，應(yīng)用效果良好。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，TP347H管凸臺(tái)裂縫問(wèn)題將會(huì)嚴(yán)重影響其使用質(zhì)量，因此，強(qiáng)調(diào)臨床應(yīng)積極采取有效焊接工藝，保障TP347H管正常應(yīng)用。

1.案例分析

某企業(yè)在檢修過(guò)程中，經(jīng)PT檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化爐集合管凸臺(tái)存在裂縫問(wèn)題，要求予以返修。該轉(zhuǎn)化爐材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，具體凸臺(tái)規(guī)格為Ф710mm*56mm。由于涉及到大量焊口，要求焊接工藝應(yīng)具備較高的準(zhǔn)確性以及科學(xué)性，因此，強(qiáng)調(diào)相關(guān)工作人員在返修工作中，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)焊接工藝控制，確保裂縫問(wèn)題得到有效解決。表1為TP347H管力學(xué)性能[1]。

2.裂紋原因

結(jié)合PT檢測(cè)結(jié)果，并以現(xiàn)場(chǎng)返修實(shí)際情況作為參考，可發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化爐大部分裂紋位置管臺(tái)焊縫附近，與熔合線較為接近。裂紋分為橫向、縱向兩種，其中，前者主要垂直于橫縫，并處于管臺(tái)母材深處，而后者主要呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)。因?yàn)楣芘_(tái)存在壁厚的特點(diǎn)，需要耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行焊接工作，在焊接過(guò)程中，熱量也相對(duì)較為集中，將會(huì)提高材料熱應(yīng)力，并且因?yàn)楹附有枰磸?fù)進(jìn)行，并且還需要配合加熱處理，將會(huì)進(jìn)一步提升焊縫焊接應(yīng)力。在運(yùn)行過(guò)程中，轉(zhuǎn)化爐集合管溫度可達(dá)到660℃，并且在連續(xù)運(yùn)行的情況下，焊縫將會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。TP347H管對(duì)填充材料純度以及焊接工藝要求十分嚴(yán)格，在未得到有效控制的情況下，將會(huì)出現(xiàn)裂紋。

3.裂紋處理

因?yàn)樵撈髽I(yè)管凸臺(tái)厚度較大（57mm），并且裂紋位置相對(duì)特殊，工作人員經(jīng)研究后，選擇碳弧氣刨，并配合機(jī)械打磨方法，完成相應(yīng)的處理工作。具體而言，在開(kāi)始碳弧氣刨前，工作人員可借助防火毯，包扎、隔離管線，以免在碳弧氣刨處理過(guò)程中，受到飛濺影響，導(dǎo)致管線表面被污染。按照裂紋方向，刨出相應(yīng)的坡口，并使用磨光機(jī)對(duì)焊縫進(jìn)行打磨，并完成焊縫清理工作。使用不銹鋼專用磨光片和磨頭對(duì)焊縫進(jìn)行處理，可有效避免母材滲碳情況。同時(shí)，為進(jìn)一步避免焊縫出現(xiàn)滲碳情況，在完成碳弧氣刨后，工作人員可打磨出相應(yīng)的硬化層，經(jīng)有效手段，使其冷卻到常溫狀態(tài)后，進(jìn)行PT檢測(cè)，確保焊縫得到有效處理。在裂縫清除后，工作人員應(yīng)著重對(duì)較深裂紋予以處理，并擴(kuò)大坡口，確保能夠打磨、焊接干凈，提高焊接質(zhì)量。該企業(yè)共使用2臺(tái)氣刨機(jī)，確保各個(gè)道口能夠得到持續(xù)性作業(yè)，在刨開(kāi)焊縫部位后，利用測(cè)溫儀完成測(cè)溫處理，始終將溫度控制在100℃范圍內(nèi)，以免受到溫度過(guò)高影響，導(dǎo)致裂縫問(wèn)題加劇。

4.焊接工藝

4.1焊接施工

在施工前，要求所有參與技術(shù)人員均需要接受技術(shù)交底，詳細(xì)了解整個(gè)焊接流程以及技巧，確保焊接工作有效開(kāi)展。本文主要使用全氬弧焊接工藝進(jìn)行焊口處理，并使用充氬保護(hù)措施對(duì)焊口內(nèi)壁進(jìn)行保護(hù)，要求氬氣純度應(yīng)高于99.95%。本文選擇焊口材質(zhì)為SA-213TP347H，焊絲材料為TIG347，在使用焊絲前，應(yīng)借助砂紙，將污物進(jìn)行處理。針對(duì)對(duì)口處理，在對(duì)口前，工作人員應(yīng)借助機(jī)械方法，做好坡口以及兩側(cè)管清理工作，確保坡口以及兩側(cè)管能夠保持良好的金屬光澤。在打磨、清理坡口過(guò)程中，工作人員應(yīng)注意把控尺寸，以免最終形狀出現(xiàn)差異。合理調(diào)整坡口角度，保持在30°，并保留1.5～3mm間隙，經(jīng)焊工確認(rèn)后，才能夠正式進(jìn)行對(duì)口。在對(duì)口過(guò)程中，應(yīng)保持內(nèi)壁齊平，并且端面垂直于中心線。在焊接前，應(yīng)落實(shí)檢查工作，確保管內(nèi)干凈并且無(wú)異物存在[2]。

在焊接前，工作人員應(yīng)借助充氬保護(hù)措施，對(duì)材料根部進(jìn)行有效保護(hù)。在焊接前，應(yīng)先檢查焊縫，后進(jìn)行施焊。因?yàn)閵W氏體不銹鋼具有較高的合金含量，在焊接過(guò)程中，易存在熱裂紋風(fēng)險(xiǎn)，并且在溫度過(guò)高的情況下，還會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕，因此，工作人員可采取小規(guī)范施焊形式，完成焊接工作，并通過(guò)使用小線能量，降低熱輸入量，在加快焊接速度的情況下，可有效減少高溫停留時(shí)間，并且在整個(gè)焊接過(guò)程中，工作人員應(yīng)做好焊接溫度控制，要求應(yīng)控制在80℃范圍內(nèi)。對(duì)于整個(gè)焊接工作而言，應(yīng)避免在焊縫其他區(qū)域進(jìn)行引弧、收弧操作。在焊接中，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)在第一時(shí)間借助機(jī)械方法，完成缺陷清理工作，并在確定無(wú)問(wèn)題的情況下，繼續(xù)進(jìn)行焊接。

4.2縫隙檢測(cè)

在完成焊接工作后，工作人員應(yīng)清理掉焊縫表面存在的雜物，確保焊縫處于均勻整齊狀態(tài)，并使整個(gè)熔合線向母材過(guò)渡，不允許焊縫出現(xiàn)任何缺陷。因?yàn)楣芘_(tái)焊縫咬邊形成較為困難，因此，可使用鋼絲刷對(duì)焊縫進(jìn)行打磨處理，為后續(xù)檢測(cè)工作提供方便。在檢測(cè)焊縫外觀合格的情況下，可使其冷卻到常溫狀態(tài)，并完成PT檢測(cè)，以免影響檢測(cè)質(zhì)量。

結(jié)論：綜上所述，基于大厚度TP347H管凸臺(tái)裂縫情況，通過(guò)以焊接工藝作為依據(jù)，并根據(jù)行業(yè)焊接規(guī)范，落實(shí)各項(xiàng)施工作業(yè)，可有效完成返修工作，確保TP347H管凸臺(tái)能夠正常使用。在本文研究中，經(jīng)返修后，TP347H管凸臺(tái)裂縫情況得到有效解決，使用效果良好，在運(yùn)行該裝置后，2個(gè)月內(nèi)未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆明洋，顏志華，張力.小車凸臺(tái)R角堆焊機(jī)研制與應(yīng)用[J].中國(guó)重型裝備，2021（03）：44-45+48.

[2]崔洋，趙軍，高峰.鈦合金模鍛件焊接工藝凸臺(tái)的研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2021（13）：155-157.

作者簡(jiǎn)介：

夏德國(guó)（1979年5月—），男，漢族，山東日照人，大專學(xué)歷，初級(jí)職稱（技術(shù)員），主要從事金屬焊接方面的研究工作。