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              U型輻射管彎頭開裂情況的原因分析

              2019-08-01

              U型輻射管彎頭開裂情況的原因分析

               

              1. U型輻射管結構

              U型輻射管是由兩根直管和一根U型彎頭焊接而成,母材是Cr25Ni35奧氏體不銹鋼,其高溫力學性能好,冷變塑性好,焊接性好,長期使用不會脆斷。

              2. 現場觀察

              到試驗場地,輻射管已從爐體加熱室卸下,開裂部位沿焊縫中心部位,幾乎完全斷開。后設法將U型彎與直管完全分離。我們發現,(1)焊縫呈不規則圓裂開,由于爐內高溫氣氛,焊縫金屬與母材金屬都呈黑色。(2)觀焊縫焊波,推測焊接方法為鎢極氬氣保護焊。(3)焊縫背面有時斷有時續的未焊透、未熔合現象。(4)熔合區有咬邊現象。(5)坡口幾何尺寸沒達到要求,坡口角度、鈍邊、根部間隙都存在問題。

              3. 原因分析

              完成試驗現場的觀察,我們又來到供應商的生產車間,其生產人員從材料金加工到焊接、焊后鈍化處理做了全面演示,我們除了在試驗場地發現的情況外,還發現:

              (1)鈍口加工方式為角磨機手工打磨,因此坡口角度、鈍邊厚度及直線度卻無法控制住,這就給后續的焊縫對接造成困難,甚至無法獲得優質的焊接接頭。

              (2)焊接方法為鎢極氬氣保護焊,從打底焊到填充層,再到蓋面全部采用鎢極氬氣保護焊。焊接材料經查與母材相匹配,氬氣流量、焊接電流、電弧電壓都在正常范圍內,其焊接速度慢,溫度冷卻的也慢,所以焊縫金屬、熱影響區金屬長時間在敏感區停留,這就給焊接接頭造成不利的影響,其焊接順序為下坡焊,即由上向下焊、這樣氬氣就保護不到背面的焊縫,還易造成未熔合,未焊頭,氣孔等缺陷。其焊接過程是從開始焊到結束,中間未停留,這樣層間溫度并沒有得到控制。

              (3)焊接防止拉裂定位焊的措施不到位,定位焊的長度與高度應與材料的厚度相對應。U形彎壁厚為12mm,長度應7~8mm,而其定位焊縫的長度僅為3~5mm。

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