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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:7408
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-03-24 16:24:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

中能化工有效解决异种焊接难题

2020-04-07 11:50:33 工程地质学 张林峰
资料简介

摘要;焊接,也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料 如塑料的制造工艺及技术。 焊接通过下列三种途径达成接合的目的:

中能化工有效解决异种焊接难题

张林峰

安徽晋煤中能化工股份有限公司 安徽省临泉县 236400

摘要;焊接,也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。 焊接通过下列三种途径达成接合的目的:

1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助,它是适合各种金属和合金的焊接加工,不需压力。

2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力,属于各种金属材料和部分金属材料的加工。

3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件。适合于各种材料的焊接加工,也适合于不同金属或异类材料的焊接加工。现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

关键词;焊接,新技术,新材料, 新设备。

随着中能化工公司的新的项目不断扩建,采用新技术,新材料, 新设备,越来越多,原本的焊接工艺已经远远满足不了公司的要求。目前我公司已有三套航天炉系统,每套系统都已采用先进的设备和材料,每种新材料的焊接对与我公司来说都是空白,我们机修车间决定通过新技术来填补这项空白,打造未来焊接团队。

导致铬钼钢与奥氏体不锈钢焊接性能差的原因分析图

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通过对现状的分析鱼翅图,确定出要因,并制定出对策如表

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目标值

把焊接缺控制在0.5%,PPT检测合格率95%以上,达到使用要求,对与我们首次接触的新材料焊接还是比较困难,全靠摸索完成任务。

焊接评定试焊

试件选用30CrMO与S30408的材质进行焊接,焊条选用E309-16在焊接过程中均出现热裂纹,在焊接时裂纹是最大的缺陷,会造成应力集中,焊缝在工作时爆裂,造成严重事故,根据裂纹产生的原有,进一步制定对策。

第一次PDCA循环

对产生的裂纹进一步分析

焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化,有较大的冷收缩应力存在,而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力,更加上母材非焊接部位处于冷固态状况,与焊接部位存在很大的温差,从而产生热应力等等,这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限,材料将发生塑性变形,超过材料的强度极限则导致开裂。并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点,成为结构断裂的起源。产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。

原因制定对策

导致这些原有主要预热温度把控不精确,层间温度控制的太低,最终经过三个多月的实验最终确定在预热温度控制在300℃±10℃。层间温度控制在200℃±10℃

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第二次PDCA循环

取样进行弯曲试验

在工艺评定进行力学性能试验时,弯曲试验发现试样出现了微裂纹,此缺陷主要出现在母材及隔离层融合线上,弯曲试验的目的是检验焊接接头的塑性,判定该项试验不合格

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对产生的弯曲裂纹原因制定措施

在弯曲中主要元素分析为O,Si,Ca等,夹杂主要为氧化物。在焊接时严格自检保证去除氧化物,以防止焊缝中夹杂物的产生。最终能够承受弯曲试验。

焊接缺陷能够控制在0.5%,经PPT检测合格率100%。

经过机修车间的努力,焊接缺能够控制在0.5%以下,PPT检测合格率100%达到预期目标。

实际运用效果

目前我中能化工公司氨改醇合成塔与三期变换炉的安装中壳承(材质30CrMO)与内件(材质S30408)的连接焊缝都采用了此焊接工艺,焊条选用E309-16。焊接实施后经过ppt100﹪的检测合格,完全能够达到设备工艺性能和机械性能。

随着新疆中能万源,泉盛化工的新项目不断的建设,新材料新设备的不断更新,此焊接技术也可以得到更为广泛的应用。已安装的三期变换炉,正在运行的氨改醇合成塔。

经济效益

1.三期变换炉和氨改醇两个项目的安装费用就为公司节约7.5万元。

2.今后还有更多的项目等待安装,可为公司节约更多的费用。