低溫容器的焊接

牟愛華 陳智勇（青島捷能高新技術有限責任公司 266510）

我公司承攬中海石油基地集團有限責任公司海上平臺項目火炬分液罐就是低溫壓力容器， 容器筒體等主要承壓材料為09MnNiDR，是低溫低合金鋼材料，在焊接方面由于含鎳，雖然對冷裂紋傾向影響不顯著，但卻增大了熱裂紋的傾向，必須嚴格控制鋼及焊材中的碳、硫、磷含量，采用合適的焊接規范，使焊縫有較大的焊縫成形系數，即避免形成窄而深的焊道成形截面，這樣就可以有效避免熱裂紋的產生。

在低溫罐焊接制造過程中， 我主要從以下七個方面展開工作：

一、參照已有的焊接工藝評定

1、試驗用母材∶板材09MnNiDR 為武漢鋼鐵股份有限公司生產(執行標準Q/WG(ZB)05－2004(GB3531－1996)，交貨狀態正火,Ⅱ級探傷合格,組織為鐵素體+少量珠光體.鍛件為山西定襄新星鍛件廠生產(執行標準4727－－2000),交貨狀態為淬火+回火.

2、試驗用焊材∶焊條為錦州特種焊條廠生產的焊條W707Ni(執行標準GB/T5118 一95)（低溫鋼焊條，低溫溫度等級為－70℃，低溫鈉型藥皮，直流反接）。

坡口形式：單面50°，其余主要焊接參數

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二、 焊工應仔細閱讀技術要求并嚴格按焊接工藝執行．3.施焊焊工必須持有勞動部門頒發的相應類別的焊工合格證．

三、焊材的領用

焊材回廠后應進行復驗。 焊材在使用前藥進行烘干處理，烘干溫度為360～380℃,恒溫1～2 小時,焊條應隨用隨取。 臨時用的焊條應放在保溫桶內。 ，

四、焊接工藝管理。 焊接工藝管理包括焊接工藝文件編制、校審，焊接工藝更改，焊接工藝貫徹實施等控制。

我在編制焊接工藝時主要根據低溫鋼焊接的特點：

（1）采用小的焊接熱輸入，避免其沖擊韌性嚴重降低，采用焊接電流不宜過大，焊接盡量不擺動，采用窄焊道、多道多層焊和快速多道焊以減小焊道過熱，同時嚴格控制層間溫度。 2.避免在低溫條件下，在應力作用時，都會造成較大的應力集中而引起脆性破壞。 所以對于低溫壓力容器而言，不允許有任何的咬邊存在。

(2)坡口加工應首先采用冷加工，若采用熱加工，必須打磨去滲碳層，坡口加工后必須磁粉探傷，檢測范圍為坡口及兩側母材不少于20mm 的區域，不得有裂紋、分層、夾雜等缺陷.(3).板材對接板厚不同時，板厚者必須消薄。 3.坡口表面及兩側，應將水、鐵銹、油污等有害雜質清理干凈．(4)組對時，坡口間隙，錯邊量，棱角度等應符合規定，組對定位焊點大于50mm，禁止強力組裝，定位焊縫間距要符合規定．(5)應在引弧板或坡口內引弧，禁止在非焊接部位引弧，縱焊縫兩端100X100㎜的引息弧板，材質與焊件相同。 (6)焊縫探傷必須在焊縫焊接24 小時后方可進行（防止漏探延遲裂紋）．

五、產品施焊管理。 在火炬分液罐施焊中，包括焊接環境是否符合焊接條件，焊工是否按執行焊接工藝紀律，施焊過程記錄卡填寫是否規范及焊接過程、結果檢查等方面。

(1)焊接環境出現下列任意情況時，須采取有效防護措施，否則禁止施焊．

a)相對濕度大于90%.b）焊件溫度低于0℃.

(2)防止地線，電纜線，焊鉗與焊件打弧．

(3)焊縫表面不得有裂紋、氣孔、弧坑、夾雜，尤其應強調的是焊縫表面不得有咬邊現象.(4)電弧擦傷出的弧坑需經修磨，使其均勻過渡到母材表面， 修磨的深度應不大于該部位的鋼材δs 的5%，否則應補焊．(5)宜選擇較小的焊接線能量，小電流、短電弧，焊條不宜擺動，采用窄焊道多層多道焊。 (6)雙面焊須清理焊根，顯露出正面打底的焊縫金屬(7)施焊過程中應嚴格控制層間溫度在100℃以下．當焊件預熱時，應控制層間溫度不低于預熱溫度．(8)每條焊縫應盡可能一次焊完，當中斷焊接時，對冷裂紋敏感的焊件應及時采取后熱，緩冷等措施．重新施焊時，仍需按規定進行預熱．(9)引弧板，引出板，產品焊接試板、卡具等不得錘擊拆除．氣割去除，砂輪修磨焊痕，必須進行著色滲透檢測。 (10)對接接頭焊縫余高應不大于10%，且不大于3mm 管道對接接頭焊縫余高應不大于10%加1mm．角焊縫應圓滑過渡，不允許向外凸起，否則應打磨處理。 缺陷的深度不應低于母材表面，否則應進行補焊。(11)按焊接過程記錄卡要求記錄全過程，不得在容器上打鋼印，可用白色鉛油標出．

六、焊縫返修工作；焊縫一、二次返修批準，超次返修的審批。

(1)對需要焊接返修的缺陷，由現場焊接技術人員在焊縫返修記錄報告上分析焊縫產生缺陷的原因． 提出返修工藝措施，經焊接責任工程師批準后才能徹底清除缺陷后，進行返修，重新探傷和按規定增探．并將返修次數，部位及返修情況記入容器質量證明書．(2)焊縫同一部位返修次數不應超過兩次．3.現場焊接技術人員審批一次返修， 發生二次返修由現場焊接技術人員審核返修工藝，經焊接責任工程師審批后進行．超過二次以上的焊縫返修，需經焊接工程師審核，技術總負責人審批．

總之， 焊接質量對承壓設備的整體制造質量和安全性能影響極大，只有按照正確的焊接工藝指導生產，有考試合格的焊工進行焊接，才能生產出合格的焊接產品。