1岔管焊接质量控制
岔管使用的80kg级低合金高强度钢,是新型钢材。为保证焊接质量,针对安装现场的焊接条件和高强钢的特点,制定了详细的焊接方案,并做了板厚为32mm的焊接工艺评定。为减少焊接变形,岔管的全部纵缝、环缝均采用不对称的X形手工焊坡口,管壳与肋板的组合焊缝采用不对称的K形坡口。焊接前先用远红外电热装置对母材进行预热,预热温度控制在80~100℃,最高温度控制在200℃以内,加热时间为1h,预热范围为焊缝两侧各200mm。现场焊接检查员在施焊过程中严格监测和控制层间温度及焊接热输入,并对每条焊缝进行实际施焊记录,严禁在非焊接部位的母材上引弧、调试焊接电流及焊接临时支架。焊接由内侧开始施焊,采用多层多道焊接,打底焊接及填充第一层焊接使用φ3.2焊条,焊接电流为100A,其余填充层及盖面层焊接使用φ4.0焊条,焊接电流为150A。焊接时将每道的熔渣、飞溅物仔细清理干净,自检合格后进行下层(道)焊接。焊完内侧后,在外侧使用碳弧气刨进行清根,清根时应将根部的缺陷清除干净,然后用磨光机将刨槽的渗碳层、氧化物等清除干净并修整刨槽的形状,同时检查根部有无缺陷,必要时采用表面探伤方法进行检查。焊接开始后需连续施焊直至焊缝完成,中途不得停止。为预防产生焊接冷裂纹,在焊接完成后进行后热处理,后热温度在250℃~300℃之间,后热时间为2h,之后对焊缝采取石棉被覆盖保温缓冷措施使焊缝温度降至环境温度。焊接完成48h后对焊缝进行外观检查和无损检测。焊缝外观质量符合相关规范的要求。用100%超声波与5%X射线进行无损检测,超声波检测按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》(GB11345-89)要求进行,X射线检测按《钢熔化焊对接接头射线照相和质量等级标准评定》(GB3323-2004)要求进行。如有质量缺陷应进行返修,焊缝同一部位返修次数不得超过两次。如返修两次还有质量缺陷,需对产生缺陷的原因进行分析,制定可靠的技术工艺措施,并需技术负责人批准,方可进行返修处理并做好记录。
2岔管振动消除应力
岔管采用800MPa级和600MPa级高强钢,为了避免焊接残余应力对岔管运行带来危害,对钢岔管进行焊后消应力处理。结合国内消应技术的发展,采取振动时效消除残余应力的方法,有效地消除金属构件内的残余应力,防止或减少由于热时效和焊接产生的微观裂纹的发生。振动消应后用磁弹法进行应力测试,评定残余应力消除率。如未达到标准要求,则应按照标准规定重新调整振动参数,再进行振动时效处理,并重新测试残余应力。经过评定,该岔管安装焊接残余应力消除率达到标准要求,记录的焊接缺陷无扩展。安装焊缝的防腐同管壁的防腐要求基本相同,主要区别在于安装焊缝防腐区与岔管管壁防腐区过渡问题,对岔管管壁防腐区过渡部位打磨斜口处理,以使各防腐层可以相应结合,保证岔管本体与焊缝防腐过渡区的防腐质量。
3出现的问题及应对措施
在800MPa级高强钢岔管瓦片拼装焊接时,经超声波探伤发现横焊焊缝出现裂纹,而在同等施工条件下的立焊、平焊没有出现裂纹。横焊裂纹位于内侧焊缝中央,平行于焊道。经分析和讨论,对比了横焊和立焊、平焊的区别,认为,横焊焊缝垂直向应力和焊接变形均大于立焊和平焊,原有的焊接顺序是先多层多道完成内侧焊接再进行外侧焊接,在外侧焊缝保温缓冷的过程中,焊缝收缩变形较大将内侧焊缝拉裂。针对这一问题进行横焊实验,通过实验,发现按照内侧横焊两道,然后外侧焊接两道,再进行内侧焊接,如此交叉施焊完成的横焊缝没有发现裂纹。根据横缝焊接试验,制定了横缝焊接工艺,对存在问题的横缝进行返工,全部一次返工合格。
4结语
通过总结钢岔管的安装过程,认为800MPa级高强钢岔管安装的质量控制重点在于:(1)控制岔管的外形尺寸。控制岔管的外形尺寸先要做好预组装工作,岔管优良的制作质量是保证安装质量的前提。再者,要严格执行拼装工艺,依据测量放线的基准点控制岔管安装的外形尺寸。(2)控制岔管的焊接质量。由于WH80Q钢是首次采用,控制岔管的焊接质量应根据现场的施工条件和高强钢的特点,通过焊接试验,制定科学严谨的焊接工艺,并在焊接过程中严格执行焊接工艺,进行严格的过程控制及质量检验,在施工中验证焊接工艺的正确性,发现问题及医学论文代理时对工艺进行调整,确保钢岔管的焊接质量。
作者:冯茂振 单位:新疆汇通水利电力建设有限公司