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锅炉管冷裂的特征以及解决方法有哪些

文章作者:小编 发表时间:2021-07-14 09:57:35 阅读量:260

高压锅炉管的冷裂纹倾向于穿过晶体而不是沿着晶界穿过,并且该裂纹具有金属光泽或轻微氧化的颜色,通常是浅棕色。断裂的形状类似于普通的拉伸试验棒。

  

  原因分析

  

  高压锅炉管冷却到弹性状态,当零件的应力大于高压锅炉管的强度极限时,导致管破裂。

  

  高压锅炉管的设计不当,壁厚差异很大(偏心),大口径厚壁无缝管这导致高压锅炉管各部分的冷却速度差异很大。

  

  浇注冒口系统的设计不当会使不锈钢换热管各部分的温差增大。

  

  高压锅炉管中使用的原材料的抗拉强度低,20g高压锅炉管电杆的受力重要部位在哪里铁水中的硫和磷含量过高,从而增加了脆性。

  

  当不锈钢换热管内已经有很大的残余应力时,它会在掉落的沙子,装卸,清洁和加工过程中发生碰撞和挤压。

  

  由炉渣夹杂物,收缩孔和不锈钢热交换管中的孔引起的应力集中。

  

  三种预防方法

  

  高压锅炉管的壁厚均匀,在收缩过程中不妨碍不锈钢管。

  

  高压锅炉管的内圆角和工艺系带应合理。

  

  立管系统的设置应使高压锅炉管各部分的冷却速度尽可能均匀。

  

  改善砂和砂芯的特许权。

  

  磷,硫和其他有害杂质应控制在规定范围内。

  

  锅炉的不锈钢管应尽可能在模具中缓慢冷却。为了使冷却均匀,有时应预先挖出厚不锈钢无缝锅炉管部分的沙子,大口径厚壁无缝管以减少内部应力。

  

  高压锅炉管应避免在落砂,清洁和搬运过程中发生碰撞,并避免在加工过程中:消耗过多的刀具,过大的夹紧力或其他不合理的操作。

  

  对高压锅炉管进行时效处理以减少残余应力通用锅炉管主要用于制造水冷壁管,沸水管,过热蒸汽管,机车锅炉过热蒸汽管,大小烟管和拱形砖管。

  

  高压锅炉管主要用于制造高压和超高压锅炉的过热器管,再热器管,导气管,大口径厚壁无缝管主蒸汽管等。

  

  高压锅炉管的生产过程因钢种而异。以珠光体型铬钼钒钢为例,锅炉管的生产工艺特点为:

  

  管坯应剥皮,20g高压锅炉管电杆的受力重要部位在哪里剥皮量通常为5mm;

  

  由于钢较硬,因此管坯大多用氧气切割或锯切;

  

  由于铬钼钒钢的导热系数低于碳钢,因此加热速度应稍慢一些,加热温度为1120?1180℃,穿孔温度为1100?

  

  这种钢在1000?1100°C范围内具有良好的塑性和较低的抗变形性,因此穿孔性能更好,变形参数可以根据中碳钢或合金钢(例如,

  

  轧制后的钢管应进行正火和回火,42CrMo合金管-12Cr1MoVG合金管-20G高压锅炉管-大口径厚壁无缝管-精密光亮管-鑫源润金属材料有限公司正火温度为950?980°C,回火温度为730?750°C,保温时间为2?3h;

  

  钢管具有严格的尺寸公差,以确保相反的焊接;管道的长度应尽可能长,以减少焊接接头的数量。焊接方法

  

  在高压锅炉合金管的焊接中,底焊质量高,不仅要求焊缝熔深,而且背面平整无缺陷,要求焊缝背面无渣或少渣,否则会影响设备的安全运行。 。因此,采用钨极氩弧焊的手工焊接方法,手工电弧焊填充和封盖。

  

  焊接材料的选择

  

  手工钨极氩弧焊丝:ER50-6焊丝,焊丝直径φ2.5mm。

  

  手工电弧焊电极:R307(E5515-B2)焊条,直径φ3.2mm,φ4mm。

  

  焊接前预热

  

  预热会减慢焊缝和热影响区的冷却速度,这有助于避免形成硬化结构,帮助焊缝中的氢逸出并防止焊缝开裂。

  

  由于12Cr1MoV钢的碳含量和合金元素含量较高,因此将预热温度选择为200-300°C,并且预热区以焊缝为中心,且两侧至少为100 mm。在整个焊接过程中,中间层温度应保持在预热温度以下。

  

  焊接作业

  

  钢的焊接不仅严格控制焊接规范参数,而且焊接操作对接头质量也有至关重要的影响。焊接步骤如下:

  

  氩弧焊打底:管子水平固定,短弧用于焊接,焊枪尽可能垂直于工件表面,有利于保护氩气对焊池的保护。焊枪和焊丝可以在横向上稍微摆动,以确保凹槽两侧的穿透。同时,应控制熔池温度以防止焊缝渗透和焊缝缺陷。

  

  在接头部分,应使用角磨机对电弧坑进行抛光,并清除电弧裂纹和电弧坑处的气孔等焊接缺陷,然后继续进行电弧焊。

  

  填充电弧焊时,应使用短电弧焊,并且热量输入不应太大。如果使用长弧焊,不仅电弧燃烧不稳定,熔深变浅,金属飞溅大,合金元素的燃烧损失加剧,并且容易产生咬边和熔深不完全的缺陷,并且N 2和O 2在空中。

  

  有害气体易于进入熔池,并且在焊缝中形成气孔缺陷。焊接时可以用作小的新月形移动条。它应在凹槽的两侧停留0.5?1秒。必须在焊接层之间彻底清除焊渣。

  

  当存在气孔等焊接缺陷时,用角向磨光机消除焊接缺陷,在关闭电弧时必须填充电弧坑,以免产生弧坑裂纹。各层之间的接缝应错开,且不得重叠。

  

  焊接盖板表面时,焊接电流应略小于填充电流。应选择正确的焊条角度,并应均匀地移动活动焊条,以防止在凹槽边缘产生咬边缺陷。焊缝高度应控制在1?3mm,以免在使用过程中应力集中在接头上。

  

  焊后热处理

  

  焊接后,需要进行应力消除热处理,并将整个焊缝加热至720-760°C。温度为1?2 h后,应在焊缝和近缝区域覆盖保温材料。保持关节缓慢冷却至室温。

  

  热处理的目的是消除或减少患部硬化组织的发生,增加形状和韧性,有效降低焊接残余应力,同时促进扩散氢的逸出。


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