波紋膨脹節(jié)焊接技術(shù)一

波紋膨脹節(jié)生產(chǎn)工藝與應(yīng)用技術(shù)在一些工業(yè)已趨成熟和穩(wěn)定，產(chǎn)品已廣泛用于航空、航天、石化、冶金、電力等行業(yè)。焊接加工以其費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性和接頭的性等優(yōu)點(diǎn)成為波紋補(bǔ)償器制造中一個(gè)出效益的主要工藝環(huán)節(jié)，典型的波紋膨脹節(jié)生產(chǎn)工藝流程：下料卷筒-清洗-焊縱縫-校圓清理-成型-割邊-清理打磨-法蘭或接管準(zhǔn)備-焊環(huán)縫.....國內(nèi)波紋補(bǔ)償器制造業(yè)起步較晚,由于受基礎(chǔ)工業(yè)和資金的制約,絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家焊接設(shè)備都比較落后,工藝管理水平不高,焊接加工的返修率和廢品率比較高。只有少數(shù)幾個(gè)生產(chǎn)廠家引進(jìn)了一些的焊接設(shè)備及工藝。生產(chǎn)能力及工藝水平的參差不齊,必然帶來膨脹節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量的魚龍混雜。面對(duì)日益加劇的市場競爭,加強(qiáng)設(shè)備改造,提高工藝水平,完善工藝管理制度并付諸實(shí)施勢(shì)在必行。

焊接材料基礎(chǔ)技術(shù)

1.金屬材料中總合金元素的作用

奧氏體不銹鋼膨脹節(jié)多采用300系列不銹鋼，這類材料含Cr、Ni和Mn的總量為≥24%，其中含Cr量一般＞16%。

2.膨脹節(jié)焊接接頭的蝕性問題

在有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中工作的金屬補(bǔ)償器，由于在波節(jié)及其它可能存在的縫隙處介質(zhì)的流動(dòng)性不良，容易引起介質(zhì)的濃縮，所以應(yīng)考慮焊接接頭的蝕性。

1）晶間腐蝕 根據(jù)奧氏體不銹鋼波紋管材料類型和所選用焊接材料與工藝的不同，可能產(chǎn)生焊縫的晶間腐蝕，熱影響區(qū)過熱的”刀蝕“和熱影響區(qū)中溫敏化區(qū)（600-1000℃）的晶間腐蝕。其機(jī)理是：奧氏體不銹鋼在500-800℃溫度區(qū)間進(jìn)行敏化處理時(shí)，過飽和的C向晶粒間界面的擴(kuò)散要比Cr的擴(kuò)散快，在晶界附近，C和Cr結(jié)合成碳化物Cr23C6，病在晶界附近，C和Cr結(jié)合成碳化物Cr23C6，并在晶界沉淀析出，形成了晶粒邊界附近區(qū)域的貧Cr區(qū)，當(dāng)該去的Cr含量降低到鈍化所需的限下時(shí)，就會(huì)加速該區(qū)的腐蝕而發(fā)生晶間腐蝕。反復(fù)多次的補(bǔ)焊會(huì)加劇焊縫及熱影響區(qū)的敏化。

2）點(diǎn)蝕  膨脹節(jié)組焊時(shí),直接通過波紋管隨意搭電,易造成電弧擊傷工件,電弧擊傷點(diǎn)可能成為點(diǎn)蝕源。

3）均勻腐蝕  焊接過程中,接頭部位由于保護(hù)效果差引起合金元素的大量燒損,降低了金屬材料中的含量,從而影響其抗蝕性。      

4）應(yīng)力腐蝕斷裂（SCC）靜拉應(yīng)力與電化學(xué)介質(zhì)共同作用是應(yīng)力腐蝕的特點(diǎn)。從膨脹節(jié)的用途及波紋結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)分析,無論是否焊接殘余應(yīng)力,工作時(shí)波紋管暴露在介質(zhì)中的表面總有一部分處于拉應(yīng)力狀態(tài),試圖通過焊后熱處理來降低加工殘余應(yīng)力以應(yīng)力腐蝕斷裂將是徒勞的。

 防止膨脹節(jié)焊縫及熱影響區(qū)的敏化區(qū)晶間腐蝕可選用含穩(wěn)定元素Ti或Nb的奧氏體材料,Ti和或Nb的含量取決于焊縫和母材中C的含量。也可選用超低C奧氏體不銹鋼焊接材料,使得焊縫的C含量小于0.03%。超低C奧氏體不銹鋼接頭不會(huì)產(chǎn)生焊縫熱影響區(qū)過熱區(qū)的“刀蝕”。高鎳不銹鋼在氯化物如沸騰溶液介質(zhì)中具有耐應(yīng)力腐蝕斷裂的性能,當(dāng)Si＞2-2.5%以上時(shí),在高溫含C1的水中和蒸氣中具有明顯的耐應(yīng)力腐蝕能力,但為了不惡化焊接性,防止產(chǎn)生焊接裂紋,Si含量應(yīng)小于2%。

高鎳不銹鋼具有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能,在中性氯化物中有非常好的耐點(diǎn)蝕性能,對(duì)防止以點(diǎn)蝕為起源的應(yīng)力腐蝕開裂較為,在某些介質(zhì)中,該鋼耐縫隙腐蝕性能顯著優(yōu)于一般Cr18-Ni8、Cr18Ni12Mo不銹鋼,在硫酸、磷酸和醋酸中有優(yōu)良的耐蝕性能,并有良好的冷、熱加工，成型和焊接性。