1.焊接材料的選取與管理
根據低溫鋼的化學成分和物理性能的特點,應該選擇適宜的焊接材料。對于含鎳的低溫鋼,在選擇焊接材料時,應該考慮焊接后焊縫中雜質少以及焊縫金屬的低溫韌性,盡量選擇與母材的含鎳量相近或者稍高于母材的焊接材料。在采購焊接材料時,應該選擇具有較強實力和資質的供應商,并且對焊接材料的各項性能進行檢測評價,以保證焊接材料的各項技術參數都能夠滿足設計標準的要求,每項焊接材料都要具備齊全的質量證書。在焊材入庫前,要對其進行檢驗并記錄。入庫后,要根據焊材的規格、型號以及檢驗狀態分開堆放。對于焊材的發放和回收都應該做好詳細的記錄,為焊材的可追溯性提供保障。做好焊材存放倉庫的防護措施,避免因為受潮、銹蝕等原因而影響到焊材的質量。焊材在使用之前必須保證干燥性,可以放在保溫筒內存放,做好保溫筒的溫度控制。
2.低溫鋼制壓力容器焊接方法及參數確定
根據低溫鋼的化學成分和物理性能的特點,一般會選擇焊條電弧焊和埋弧焊的焊接方法,焊條的類型要根據低溫鋼的使用條件以及含鎳量而定。如果低溫鋼的使用條件在-45℃以上時,應該選擇高韌性的低氫型焊條;使用條件在-60℃以下的低溫鋼,選擇含鎳的低溫鋼焊條;在-100℃左右的條件下,使用3.5%含鎳量或者更高一些的低溫鋼焊條比較適宜。在實際焊接時,還可根據具體情況,選擇更適宜的焊條類型,可通過向焊接材料中添加適宜的元素來改善晶粒效果的目的。根據低溫鋼的化學成分、板厚、拘束度以及施工環境等因素,決定是否需要采取焊前預熱以及確定層間溫度的數值,切實保證焊接質量。
3.低溫鋼冷裂紋的防止措施
冷裂紋是低溫鋼壓力容器焊接工藝中面臨的重要問題,會降低壓力容器的安全性,所以要做好防止冷裂紋出現的防護措施。選擇低氫焊條,減少焊縫中氫氣含量,做好焊條的烘干處理;合理控制焊接線能量的大小,以更好的消除冷裂紋;根據焊件化學成分、板厚、施工條件等各項要素,采取焊前預熱,焊后緩慢冷卻的熱處理方式;對于非焊接部位不可進行點焊,避免冷裂紋的產生;按照規定要求選擇正確的焊接參數;如果出現裂紋,可以使用碳弧氣刨或者砂輪對其拋光,以免再次熔化。
4.焊后熱處理
焊后熱處理是提高低溫鋼制壓力容器焊接質量的重要手段,在各種應力的作用下會出現低溫脆性斷裂現象,采用熱處理手段不僅能夠去除焊縫中的氫氣,消除殘余應力,還能夠軟化熱影響區和加工變形區的組織,提高壓力容器的低溫韌性。根據焊件的材料、尺寸、結構、位置等要素,選擇適宜的熱處理方法,控制好保溫溫度和保溫時間,以高效消除殘余應力,保證低溫鋼制壓力容器的焊接質量。