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      廣東雷正電氣科技有限公司11年專注:鍍鋅線管、jdg管、kbg管、電纜橋架、金屬鍍鋅線槽的生產廠家

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      帶磁性的鋼管怎么焊接?

      帶磁性的鋼管怎么焊接?

      焊接技術weld2021-04-06 15:42:06

      需要更換材質為15CrMo鋼管,其輸送介質為高壓蒸汽,管線設計壓力4Mpa,設計溫度為460℃,規格為 325mm×14mm。進行新舊管線連頭時,遇到了強磁力干擾,即在點固焊接時,焊接電弧嚴重偏向一側,金屬或電弧產生爆鳴,無法正常引燃電??;當采用鎢極氬弧焊時,電弧不在鎢極尖端燃燒,而向氬氣噴嘴一側燃燒。通過對新舊管線磁性進行檢測發現新管局部有磁性,而舊管整體帶有很強的磁性,使焊接無法正常進行。

      1.管線的磁源分析與消磁

      (1)磁源分析

      新管道的局部剩磁是由于焊接坡口在預制過程中使用磁力切割機,并采用角向磨光機修磨時引起管端處帶磁;舊管線因長期在高溫狀態下運行,周邊電磁環境復雜,磁粉無損檢測產生的剩磁等原因導致管線整體磁性很強。

      (2)消磁與導磁

      對新管線因長度有限,消磁容易。但對舊管線由于整體磁性很強,現場無法消磁,為了不影響檢修施工進度和焊接質量,我們采用了消磁與導磁相結合的辦法,即在施工現場把預制好的新管線吊裝就位后與舊管線坡口對齊,利用管道磁力切割機在對齊的焊口上空轉運行做試驗消磁。結果證明,管道磁性切割機在焊口處運行幾圈后,管壁口的磁性有所減弱;然后把磁力切割機停留在焊口的上方,再用磁性較強的磁鐵1~4塊,吸到焊縫的仰焊處,使焊縫兩側的磁場分布均勻,減弱了焊接時的磁偏吹。

      2.帶磁鋼管的焊接

      (1)15CrMo材料的化學成分和力學性能(見表1)

      (2)焊接方法選擇

      采用手工鎢極氬弧焊打底,焊條電弧焊填充蓋面。

      (3)焊接材料的選擇

      為了保證15CrMo鋼管在高溫、高壓條件下長期運行,適當提高Cr、Mo含量,可提高鋼管的高溫蠕變強度。鉻與氧的親和力比鐵大,高溫時能形成結構致密的氧化鉻,從而提高鋼管的高溫抗氧化性。因此焊接時選用H13CrMoA焊絲打底,E5515-B2焊條填充蓋面。其化學成分如表2所示。

      使用前焊絲表面的油銹清理干凈,焊條烘干溫度350~380℃,恒溫1~1.5h,烘干的焊條用焊條保溫筒領用,領出后超過4個小時應重新烘烤,且重新烘烤次數不得超過兩次。

      氬氣純度要求99.99%,保護氣體流量控制在8-12L/min。

      (4)焊前的準備

      采用火焰磁力切割機加工出30°V形坡口,用角向磨光機磨除淬硬層。坡口加工完成后進行外觀檢查,表面不得有裂紋等缺陷。同時,將坡口兩邊20mm范圍內的油、漆、污、銹等清理干凈,打磨出金屬光澤。

      定位焊的焊接工藝應與正式焊接工藝相同,在時鐘的2點、4點、8點和11點鐘位置進行定位焊,定位焊焊縫的長度30~40mm,定位焊縫的預熱溫度取正式焊接時預熱溫度的上限,要在自由狀態下進行,避免產生組裝應力。

      (5)焊接參數

      焊接工藝參數如表3所示。


      (6)焊接

      定位焊后,用電加熱法或火焰加熱法進行預熱,預熱應在坡口兩側均勻進行,預熱溫度150~250℃。測溫點應在整個圓周均勻分布,如預熱溫度不夠要繼續加熱,達到預熱溫度后才能進行焊接。

      采用手工鎢極氬弧焊打底,從仰焊位置起焊,為避免仰焊根部焊縫背面產生凹陷,采用內送絲法,即焊絲通過對口間隙小角度從管內向熔池添加,這樣既保證了根部焊接質量,也解決了仰焊根部凹陷的問題。隨著焊接位置的移動,磁鐵位置也要移動。在磁力的作用下定位焊質量難以保證,當焊接到定位點焊部位時,用磨光機磨掉定位焊點,依次完成打底焊。

      打底焊完成后,采用焊條電弧焊進行填充層及面層的焊接,層間溫度應稍微高于預熱溫度范圍的下限值,每層的焊條接頭應錯開,焊口焊完后及時熱處理。

      (7)焊后熱處理

      焊接完畢后立即進行熱處理,加熱溫度650~670℃,保溫1h。其目的是為了減少焊接殘余應力,消除擴散氫含量,保證15CrMo管線質量和性能。

      (8)檢驗

      焊后熱處理完畢后,冷卻至24小時后,對焊口進行100%射線探傷,射線探傷結果合格。然后對焊縫進行硬度測定,均符合標準要求。

      3.結語

      (1)在舊裝置維修中,舊管線要做到完全消磁或減磁是很困難的,用強磁性的物體作為傳遞導體,使其焊縫兩端的磁性減弱或磁場分布均勻,達到減輕磁偏吹的目的,取得了很好效果,這種焊接方法具有實用性,可靠性。

      (2)15CrMo新舊管線焊接完畢后,先進行焊后熱處理,再進行射線探傷,比焊接完就進行射線探傷,再進行焊后熱處理的效果要好。

      綜上所述,采取以上方法進行帶磁性15CrMo管線的焊接,效果較好,這為今后檢修中遇到類似的問題,提供了一種簡單易行的解決方法。

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