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U型辐射管弯头开裂情况的原因分析

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【摘要】:

U型辐射管弯头开裂情况的原因分析

 

1. U型辐射管结构

U型辐射管是由两根直管和一根U型弯头焊接而成,母材是Cr25Ni35奥氏体不锈钢,其高温力学性能好,冷变塑性好,焊接性好,长期使用不会脆断。

 

2. 现场观察

到试验场地,辐射管已从炉体加热室卸下,开裂部位沿焊缝中心部位,几乎完全断开。后设法将U型弯与直管完全分离。我们发现,(1)焊缝呈不规则圆裂开,由于炉内高温气氛,焊缝金属与母材金属都呈黑色。(2)观焊缝焊波,推测焊接方法为钨极氩气保护焊。(3)焊缝背面有时断有时续的未焊透、未熔合现象。(4)熔合区有咬边现象。(5)坡口几何尺寸没达到要求,坡口角度、钝边、根部间隙都存在问题。

 

3. 原因分析

完成试验现场的观察,我们又来到供应商的生产车间,其生产人员从材料金加工到焊接、焊后钝化处理做了全面演示,我们除了在试验场地发现的情况外,还发现:(1)钝口加工方式为角磨机手工打磨,因此坡口角度、钝边厚度及直线度却无法控制住,这就给后续的焊缝对接造成极大困难,甚至无法获得优质的焊接接头。(2)焊接方法为钨极氩气保护焊,从打底焊到填充层,再到盖面全部采用钨极氩气保护焊。焊接材料经查与母材相匹配,氩气流量、焊接电流、电弧电压都在正常范围内,其焊接速度慢,温度冷却的也慢,所以焊缝金属、热影响区金属长时间在敏感区停留,这就给焊接接头造成不利的影响,其焊接顺序为下坡焊,即由上向下焊、这样氩气就保护不到背面的焊缝,还易造成未熔合,未焊头,气孔等缺陷。其焊接过程是从开始焊到最后结束,中间未停留,这样层间温度并没有得到控制。(3)焊接防止拉裂定位焊的措施不到位,定位焊的长度与高度应与材料的厚度相对应。U形弯壁厚为12mm,长度应7~8mm,而其定位焊缝的长度仅为3~5mm。