第37卷第3期Vol 37 No. 32008年5月PETRO-CHEMICAL EQUIPMENTMay 2008文章編號:1000-7466(2008)03-0059-03空分冷箱內(nèi)鋁合金管道焊接及X射線檢測注意事項陳穎松(中國化學(xué)工程第三建設(shè)公司檢測二公司,安徽安慶246002)摘要:介紹了空分冷箱內(nèi)鋁合金管道焊接特性,結(jié)合鋁合全管道焊挾過程中常見缺陷的特點及產(chǎn)生機理,簡迷了如何合理編制焊接工芑,以減少焊接缺陷產(chǎn)生,保證焊接接頭質(zhì)量。并對鋁合金管道對接焊縫Ⅹ射線檢測注意事項進行了闡逑關(guān)鍵詞:鋁合金;冷箱;管道;焊接;檢測中圖分類號:TQ052.5文獻標(biāo)志碼:BCold-air Box Aluminum Pipe Welding and X-ray DetectionChen Ying-song(The Third Chemical Engineering Construction Company of China, Anqing 246002, China)Abstract: The cold-air box aluminum pipe welding characteristics, aluminum pipe weldingprocess with common characteristics and defect formation mechanism were mainly pointed out.How to prepare the welding technology reasonable, to reduce welding defects, and guarantee thequality of welded joints were outlined. And the caution of aluminum alloy pipe butt weld X-ray de-tection was describedKey words: aluminum alloy cold box; pipeline; weld; detection近幾年,我公司陸續(xù)承攬了山東華魯恒升大氮肥、瀘天化甲醇、云南天安合成氨、上海焦化醋酸配““““““扇形筒底部的細粉等清理干凈。正式驗收后擦除拆除時所做標(biāo)記參考文獻:[1]程旭東,連續(xù)重整反應(yīng)器結(jié)焦問題探討[門].中外能源,2006,115結(jié)語(5):56-59.內(nèi)件修復(fù)后連續(xù)重整裝置順利投用,到目前[2]冀琳催化重整裝置操作和設(shè)計中的幾個新概念[門].石油煉制與化工,1997,28(8):56-59常運行近2a,達到了UOP公司連續(xù)重整生產(chǎn)技術(shù)[3]sHs02024-200,連續(xù)重整反應(yīng)再生系統(tǒng)維護檢修規(guī)程Ss水平。通過對重整裝置內(nèi)件的修復(fù),筆者認為:①反[4顧晶CrMo鋼設(shè)備中的異種鋼焊接[J石油化工設(shè)備,應(yīng)器出現(xiàn)炭塊后的首選處理方法是盡早停工處理以減小反應(yīng)器內(nèi)件的損失。②應(yīng)配備一定數(shù)量和規(guī)[5]沈錫柱.重整反應(yīng)器約翰遜網(wǎng)損壞造成的危害及原因分析[]石油化工設(shè)備技術(shù),2005,26(2):9-11格的內(nèi)件。③為保證施工質(zhì)量加快工程進度,在檢6茍家福連續(xù)重整裝置關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計與制造[煉油設(shè)計,查、拆除階段應(yīng)盡量多做標(biāo)記,這樣可以節(jié)省很多后1999,29(2):39-42.期調(diào)整工作量。(張編)收稿日期:2007-12-18作者簡介:陳穎松(1977-),男,安徽阜陽人,工程師,工學(xué)學(xué)士,主要從事焊接及無損檢測技術(shù)工作石油化工設(shè)備2008年第37卷套CO聯(lián)產(chǎn)甲醇等十余套空分裝置的安裝檢測任積不同,導(dǎo)熱量和散熱量也有所不同,如果不注意焊務(wù)?？辗掷湎鋵俪蜏卮笮驮O(shè)備,而鋁合金管道焊槍角度和焊絲位置角度的調(diào)整,很容易形成單邊根接較碳鋼、合金鋼管道焊接有很大差別冷箱內(nèi)鋁合部未焊透。金管道焊接質(zhì)量的好壞將直接影響整個空分裝置的焊件的焊前表面處理也是影響焊接質(zhì)量的一個正常運行。因此,提高冷箱內(nèi)鋁合金管道焊接質(zhì)量重要因素,焊件表面氧化膜清除不徹底、存有油污等及缺陷檢測水平對保證整個空分裝置工程質(zhì)量具有雜質(zhì)、焊接電流小、電弧過長以及速度過快,都可以重要意義。筆者就相關(guān)問題進行簡要介紹使焊接熔化溫度不夠而造成根部未焊透1鋁合金管道材料特性2.4內(nèi)凹隨著溫度的不斷升高,鋁及鋁合金抗拉強度會鋁合金材料具有良好的耐蝕性、較高的比強度越來越低,400℃時,它的抗拉強度僅98MPa。當(dāng)及良好的塑性,可承受各種形式的壓力加工,很容易溫度升到熔化溫度時,抗拉強度幾乎為0,已經(jīng)不能加工變形。由于鋁具有面心立方結(jié)構(gòu)無同素異構(gòu)支撐自身的質(zhì)量。當(dāng)接近熔化溫度時,鋁本身幾乎轉(zhuǎn)變,無延脆轉(zhuǎn)變,因而具有優(yōu)異的低溫韌性,在低沒有塑性。當(dāng)達到熔化狀態(tài)時液態(tài)鋁的流動性又溫下能保持良好的力學(xué)性能。工業(yè)上常用的鋁合金非常強。這三者并存決定了它必然要產(chǎn)生一定程度管道為非熱處理強化防銹鋁LF2、LF4和LF21,一的內(nèi)凹。管壁越厚,內(nèi)凹越嚴(yán)重。所以,立焊時也極般其v(Mg)=2.0%~2.8%,(Mn)=0.4%~易下堵,成型過程中形成的焊瘤較多,嚴(yán)重時會燒穿1.5%,其余為A凹。在熱軋狀態(tài)下,其抗拉強度不管壁。小于226MPa,熔點為650℃且熔化時無顏色變化鋁的比熱容比鋼大2倍,導(dǎo)熱性比鋼大3倍左右,且3焊接工藝極易氧化產(chǎn)生難熔的三氧化二鋁薄膜,容易在焊縫弧焊是焊接鋁合金較完善的焊接方法。采用中產(chǎn)生夾雜物從而破壞金屬的連續(xù)性和均勻性,降氬弧焊可利用氬離子的陰極破碎作用有效地去除低其力學(xué)性能和耐蝕性熔池表面的氧化鋁薄膜,焊接時無熔渣,不會產(chǎn)生焊2常見焊接缺陷及形成機理后殘渣對接頭的腐蝕,氬氣流對焊接區(qū)域有沖刷和保護作用,使焊接接頭冷卻加快,從而改善了接頭的2.1氣孔組織和性能。一般情況下,焊接薄板多采用非熔化鋁合金的焊接氣孔主要是氫氣孔。鋁在液態(tài)能極氬弧焊(TIG)焊法,熔化極氬弧焊(MIG)焊法大量溶解氫,熔融狀態(tài)下溶解度為0.0069mg/g·而要應(yīng)用于壁厚超過3mm的焊件上。在高溫凝固狀態(tài)下僅為0.00036mg/g,兩者相差近20倍2鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)很大在相同的焊接4焊接缺陷預(yù)防措施工藝條件下,其冷卻速度為鋼的4~7倍,金屬結(jié)晶(1)清理焊件和焊絲,保證其施焊表面無污物和明顯加快焊接熔池在快速冷卻過程中氫的溶解度氧化膜,焊絲必須按規(guī)定進行清洗和烘干。引弧時急劇下降,從而析出大量過飽和氣體,來不及逸出便不允許鎢棒與工件接觸引弧,不得在母材或焊縫在焊縫中形成氣孔。直接引弧,應(yīng)將鎢極在引弧板上燃燒熾熱后,再到焊2.2裂紋縫處引弧。因為冷的鎢棒極易引起爆破噴鎢造成熔鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)大,冷卻速度快,熔池的一次池夾鎢,影響焊縫質(zhì)量。結(jié)晶速度也快。其線膨脹系數(shù)是鋼的2倍,凝固時(2)盡量選用大直徑焊絲,氮氣的純度應(yīng)超過的體積收縮率約為6%,比低碳鋼大2倍。因此,9.9%,其含水量小于0.08%,必要時應(yīng)進行干燥其焊接變形大,若工藝措施不當(dāng),易形成裂紋。處理。熄弧操作正確與否直接影響焊縫質(zhì)量和成2.3未焊透型。因此,熄弧時應(yīng)將弧坑填滿,縮小熔池,避免產(chǎn)焊件組對質(zhì)量和施焊位置對鋁鎂合金管件的焊生縮孔,終點的結(jié)合處應(yīng)多焊20~30mm。接質(zhì)量影響尤為重要。組對間隙過小鈍邊過大、坡(3)確保焊縫的組對間隙和錯邊量均符合要求?？诮嵌忍〖板e邊量超標(biāo)等都極易造成在立焊和仰對厚度較大的焊件采用U形坡口,以縮短加熱時焊位置產(chǎn)生根部未焊透。空分管道部分彎頭厚度多間。對厚度更大一些的焊件,可以將組對間隙增加大于直管段厚度,雖然有厚度過渡段但兩邊單位體到5~8mm。也可以采用鋁襯墊,焊接時連同墊圈第3期陳穎松:空分冷箱內(nèi)鋁合金管道焊接及X射線檢測注意事項起焊接。須進行100%X射線檢測,采用線型工業(yè)純鋁像質(zhì)4)選擇稍大一點的焊接線能量,控制好焊接速計按JB/T4730.2-2005《承壓設(shè)備無損檢測》中度與送絲的位置、深度、角度和方式。施焊前應(yīng)適當(dāng)?shù)?.2條《鋁及鋁合金制承壓設(shè)備管子及壓力管預(yù)熱,盡量縮短加熱時間和熔池停留時間。根據(jù)工道熔化焊環(huán)形對接接頭射線檢測質(zhì)量分級》判定件厚度和形狀尺寸選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度,以減緩冷質(zhì)量分級7卻速度,降低接頭的內(nèi)應(yīng)力。可采取自由伸縮或加表1手工鎢極氳弧焊焊接工藝參數(shù)固點焊,附加背板、引弧板、收弧板以及收弧時采用衰減電流填滿弧坑等方法,也可采用合適的焊接順厚度焊接焊絲直徑鎢極直徑噴嘴直徑焊接電流氬氣體積流撒序和方法。/mm層數(shù)m /mm /mm /A(5)送絲操作、焊絲添加和焊槍的運行動作應(yīng)配1-311.6-3.01.6~3.28-1240~1408-12合好,焊口表面尚未達到熔化溫度時,焊絲的末端不482-320~3.02.4~5.010~14140~32010~16應(yīng)處于電弧區(qū)的氬氣保護層內(nèi)。待熔池加熱到一定8-123-43.0-4.040~6.412-16240~36014-20的溫度,處于流動狀態(tài)時,立即將焊絲送入熔池。熔由于鋁合金材質(zhì)晶粒度大,管壁薄,對X射線池宜小些、送絲速度可快些,尤其對不加襯圈的焊口的吸收系數(shù)較小,因此常規(guī)條件下X射線檢測很難更應(yīng)如此。若局部有間隙,則送絲速度要更快些,連得到較為滿意的底片質(zhì)量。為解決這一問題,可采續(xù)推送,否則易造成燒穿。(6)在定位焊和開始焊接時,必須保證不燒焦或用鉛箔濾波屏蔽的方法,即將X光機的主機窗口保者燒熔不銹鋼墊環(huán),否則X射線檢查是不合格。因護板打開,將一厚度為0.3mm左右的鉛箔鑲嵌在此在引弧時不得直接指向墊環(huán),應(yīng)當(dāng)偏向一側(cè)或者窗口內(nèi)的錐形定向鉛套上。工作時,通過鉛箔一次對準(zhǔn)放入焊縫間隙的焊絲,形成熔池后,就可避免濾波作用,就可以將X射線能量減小到透照鋁合金墊環(huán)燒穿。管道所需要的能量范圍。此方法在山東華魯恒升大勻。操作時可依據(jù)熔池的大小和塌落情況來判斷是果化甲醇等項目上得到了應(yīng)用底片質(zhì)量效7)必須保證單面焊的第一遍焊道焊透,透過均氮肥瀘否焊透,并在適當(dāng)時機向熔池送人焊絲,然后緩慢移6結(jié)語動焊槍。遇到有定位焊之處,可適當(dāng)拉長電弧,放慢速度,以保證焊透鋁及鋁合金的焊接與普通碳鋼和合金鋼的焊接(8)鋁的特點是導(dǎo)熱快,焊接時需要的熱量較不同,通過在山東華魯恒升大氮肥、瀘天化甲醇、云大,一般固定焊口底部的起焊點易產(chǎn)生未焊透的現(xiàn)南天安合成氨、上海焦化醋酸配套CO聯(lián)產(chǎn)甲醇等象。操作時稍拉長電弧做預(yù)熱動作,待熔池加熱到余套空分裝置上的應(yīng)用實踐證明,文中所提出的定溫度后再加焊絲,后半圈的起點應(yīng)蓋過前半圈。焊接工藝措施切實可行。只要采用正確的焊接工藝對起點20~30mm長的焊縫,其終點同樣多焊20~措施,鋁合金管道的焊接缺陷就可以得到有效控制,30mm。確保空分裝置安全、可靠地運行。(9選用的母材應(yīng)符合GB/T3190-1996《變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》的規(guī)定4,選用的焊絲應(yīng)符參考文獻:合GB/T10858-89《鋁及鋁合金焊絲》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1)GB50235-199,業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范[s的規(guī)定。選用異質(zhì)焊絲時須考慮抗裂性、強度、耐2]周振封,焊接冶金學(xué)(金屬焊接性)[M,北京:機械工業(yè)出版蝕性、稀釋性和顏色。社,1995(10)進行手工鎢極氬弧焊時,應(yīng)按表1所示焊[3]李亞江,王嫻,劉強有色金屬焊接及應(yīng)用M.北京;化學(xué)工接工藝參數(shù)執(zhí)行6業(yè)出版社,2006[4]GB/T3190-1996,變形鋁及鋁合金化學(xué)成分[S]5X射線檢測[5]GB/T10858-89,鋁及鋁合金焊絲[S][6]GB50236-1998,現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)鋁合金管道焊接完成后,應(yīng)先進行焊縫質(zhì)量范[S].的外觀檢查,只有外觀檢驗合格之后才能進行無71B/430.2-200,0承壓設(shè)備無損檢測[S損檢測。一般空分冷箱內(nèi)鋁合金管道對接焊縫必