五种预防热风炉炉壳焊缝开裂的措施

  我国热风炉炉壳焊缝往往受化学成分、金相组织、炉内压力、腐蚀、环境与大气等多种原因影响出现开裂。

  就化学成分的影响来说热风炉炉壳中含碳量高,溶解氧测定仪影响钢的耐大气腐蚀能力;磷偏析严重降低钢的塑性和韧性导致钢的冷脆现象对焊接性能也有不良影响;硫在钢中偏析严重恶化钢的质量在高温下降低钢的塑性而且若钢中含硫量偏高,镀层测厚仪焊接时由于SO2的产生将在焊接金属内形成气孔和疏松。

  就金相组织的影响来说热风炉炉壳焊缝焊接接口的金相组织包括宏观组织和显微组织其中宏观组织的接口一般具有粗大的柱状晶组织外还可能由于各种原因产生裂缝、气泡、夹渣、偏析等缺陷。

  就炉内压力的影响来说如果在焊接过程中出现了气泡、疏松、夹渣、焊缝热裂等缺陷在热风炉运行过程中炉壳内又存在周期性的交变负荷应力那么在交变负荷应力作用下焊缝出现缺陷形成微裂纹。微裂纹尖端处必然存在应力集中从而形成应力场。当应力场的应力值增大到临界值时就能使裂纹尖端附近的内应力达到焊缝的断裂强度从而导致裂纹扩展最终使焊缝开裂。

  就腐蚀的影响来说钢的腐蚀类型大概有以下几种:一是一般腐蚀为了避免或减少这种腐蚀大部分企业都选择涂抹防腐涂料降低腐蚀速度。二是晶间腐蚀这种腐蚀危险性很大不锈钢炉壳在焊接时应特别注意预防焊接过程中出现晶间腐蚀。三是点腐蚀阻止水和氧与金属接触就可以尽可能避免点腐蚀。四是应力腐蚀与腐蚀疲劳它们是应力与介质两种因素共同作用下所产生的破坏形式破坏一般是穿过晶粒的(即穿晶腐蚀)。

  就环境的影响来说其主要包括:相对湿度的影响钢的临界相对湿度约为70%;温度的影响当相对湿度达到临界值时温度的影响明显加剧温度升高10℃锈蚀速度提高2倍;大气其他物质的影响大气中含有盐雾、二氧化硫、硫化氢和灰尘时会加速腐蚀。针对这些影响应该根据热风炉加工、焊接、安装的具体位置当下的气候环境条件进行具体分析采取措施加以避免。

  综合上述热风炉炉壳焊缝开裂的原因分析专家们认为热风炉炉壳焊缝开裂首先是由多种原因造成焊接缺陷然后在热风炉运行过程中炉壳内同时存在周期性的交变负荷压力导致焊接缺陷处应力集中形成微裂纹待腐蚀介质侵袭后才有可能发生炉壳焊缝开裂甚至炉壳拱顶与壳体分离的危险情况。


  对此专家们提出了五种预防热风炉炉壳焊缝开裂的措施:

  一是防止冷裂纹。其措施包括:选用合理的焊接工艺;采用低氢型焊条经严格烘干保存温度为350℃~400℃随取随用。

  二是防止结晶裂纹。结晶裂纹的产生与防止焊缝结晶的设计有关为防止产生结晶空穴应使设计的焊缝截面能得到残留溶液填补空穴。焊缝的宽度与深度之比控制在1∶1~1.4∶1。为此可通过调整焊接速度和焊接电流来达到所要求的宽深比。在某些情况下对接接头须要设计斜坡口接头以改善宽深比。为了保证焊接的宽深比避免产生裂纹宁可采取凹面焊缝也不用凸面焊缝。窄焊道易产生中心裂纹。

  三是防止出现气孔。碱性焊条按规定在350℃~400℃下烘干1.5小时~2.5小时。酸性焊条按规定在200℃~250℃下烘干1小时~1.5小时。焊接的地方保持干净清洁焊接过程中焊接电流要适当避免焊接速度过快。熔池内气体要完全放出一旦余存气体就可能影响焊接质量。焊接过程产生的气孔主要有CO、N2、H2气孔。CO气孔出现,食用油品质检测仪主要和焊接材料的含C量有一定的关系。解决办法是在焊丝中添加合金元素。N2气孔出现主要是由于空气的扰动现象所致。解决办法是在焊接时给操作区域增加一个挡风屏障。H2气孔出现主要是焊接面可能有水或者油污。解决办法是严格控制CO2气体纯度。

  四是防止出现焊缝夹渣。焊缝夹渣的主要原因是坡口地方不干净或者尺寸不合适清渣不彻底焊缝散热速度太快使用焊条药皮成分不对熔渣难以上浮等。

  五是防止未焊透。未焊透的主要原因是坡口和间隙的尺寸不合适焊条偏心度大焊接根处及层间清理不当。防治办法是焊接时使用较大的线能量。

  总之要想防止热风炉炉壳焊缝开裂应该选择合适的原材料创造合适的环境条件编制合理的热加工工艺编制合理的安装、焊接工艺及去应力处理工艺调用高空焊接作业经验丰富的技术工人加工出既没有焊接缺陷又没有应力集中的热风炉炉壳从而减少和避免各种腐蚀的发生延长炉壳的使用寿命。