耐低温钢管焊接要点_技术及工艺措施

　　低温无缝钢管的焊接要点

　　通常把-10~-196℃的温度范围称为“低温”(我国从-40℃算起),低于-196℃时称为“超低温”。低温钢主要是为了适应能源、石油化工等产业部门的需要而迅速发展起来的一种专用钢。低温钢要求在低温工作条件下具有足够的强度、塑性和韧性,同时应具有良好的加工性能,主要用于制造-20~-253℃低温下工作的焊接结构,如贮存和运输各类液化气体的容器等。

　　焊接方法及热输入的选择

　　常用的焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊。低合金低温用钢焊接时,为避免焊缝金属及近缝区形成粗大组织而尽量不摆动,采用窄焊道、多道多层焊,焊接电流不宜过大,宜用快速多道焊以减轻焊道过热,并通过多层焊的重热作用细化晶粒。多道焊时,要控制道间温度,应采用小的热输入施焊,控制在20KJ/cm以下。如果需要预热,应严格控制预热温度及多层多道焊时的道间温度。焊接线能量也叫焊接热输入,是单位长度焊缝得到的焊接电弧热量。公式 E=U?I/v(焦耳/厘米) 其中U:电弧电压(伏特),I:焊接电流(安培),v:焊接速度(厘米/分)。焊接线能量是影响焊接接机械头性能的重要因素。当焊接电流、电弧电压增大时,焊接线能量增大,当焊接速度减小时,焊接线能量增大。对于低温钢,焊接线能量过大,接头韧性的下降更为严重,使压力容器在低温状况下运行时易发生瞬间的破坏。所以焊接时,要严格控制焊接电流、电弧电压、焊接速度,***焊接接头的各项性能指标。

　　低温钢的焊接特点及其工艺措施

　　低温钢由于含碳量低,其淬硬倾向和冷裂倾向小,具有良好的焊接性。但是过大的焊接线能量会使焊缝及热影响区形成粗晶组织而使低温韧性大为降低,结构的突变及制造中的强力组对会使结构的局部产生高的应力,从而增大设备在低温状态下的脆性破坏。 为此,在焊接过程中应做到以下几点:采用小的焊接线能量,最大限度的减少过热,防止在焊接接头上出现粗大的组织。焊条电弧焊常采用12-15KJ/cm,埋弧焊通常为20KJ/cm。为此焊条电弧焊尽量不用φ5焊条,埋弧自动焊多选用φ3.2焊丝,焊条电弧焊每层约2mm,埋弧自动焊约2.5mm。采用直焊道,多道快速压焊。目的是为了减少过热和后一焊道对前一焊道有回火作用,使晶粒细化。避免强力组对,使结构局部不产生应力集中现象。尽可能降低焊道间的层间温度,避免焊道长时间处于高温状态,尽量做到不连续施焊。通常选用超低氢焊条及焊剂,所以在焊前要严格按烘干制度进行烘干处理,领用的焊条超过4小时未用完,应返回二级库重新烘干再使用。另外对于低温钢焊条,使用前要按相关标准进行熔敷金属扩散氢复验,通常采用水银法,按GB/T3965-2012 执行,合标指标符合设计要求。在冬季施工及厚度较大的结构,应适当进行预热,至少预热到15℃以上。对于大厚板焊接,预热温度一般为50℃,道间温度控制在50~150℃之间。引弧须采用引弧板或在坡口内引弧,不得在非焊接部位引弧。低温钢焊后消除应力热处理可以降低低合金钢焊接产品的脆断危险性。

　　耐低温无缝钢管的技术应用

　　固化技术是危险低温管道用无缝钢管处理中的一项重要技术，在区域性集中管理系统中占有重要地位。和其他处理方法相比，它具有固化材料易得、处理效果好、成本低的优势。美国、日本及欧洲一些***对有毒固体废物普遍采用固化处置技术，并且认为这是一种将危险物转变为非危险物的最终处置方法。其中，水泥固化是国内外最常用的固化技术，但对于含水率较高的废物，需要使用大量的水泥，致使废物增容比给后续的运输和处理带来困难，也极大地提高了处理费用。

　　另若低温管道用无缝钢管中含有阻碍水泥固化的成分时，常发生固化体强度低、有害物质浸出率高等问题为改善电镀污泥的固化效果，降低有害物质的溶出率，节约水泥用量，增强废物中危险成分的固定能力或有效降低其毒性，常常加入不同种类的添加剂，这些添加剂往往起到稳定化的作用。

　　添加剂种类繁多，作用也不同，低温管道用无缝钢管常见的有活性氧化铝、硅酸钠、硫酸钙、碳酸钠、活性谷壳灰等，这些添加剂可以使水泥固化产生更好的效果。固化法最初使用时，没有考虑危险成分的稳定化效果，处理的唯一目的是改变固废的物理形态，使其适合运输和填埋。后来，美国的CSI公司和Chemfix公司开始采用科学的方法固化各类危险废物。如采用石灰/粉煤灰与废物的硫酸盐结合，可提高固化体的强度;( Chemfix公司利用水溶性硅酸盐和普通水泥处理机械制造、金属表面处理和冶金等工艺产生的废物以及高浓度重金属污泥。