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自升式海洋平台的桩腿焊接材料是怎样的?

2016-07-07  来源:金属加工在线  
  TENACITO 80CL是一种低合金钢碱性药皮的手工焊条,扩散氢含量非常低,其熔覆金属具有极高的冶金纯度,在-60℃时保证冲击韧性高于60焦耳,同时具有良好的CTOD数据。2.5及3.2毫米的焊条采用独有的双层药皮设计,具有良好的打底工艺性能,广泛应用于自升式海洋平台的桩腿焊接。

  TENACITO技术优势:
  通过一次挤压,得到两种药皮涂层,两种涂层化学成分相互补充,焊条具有突出的综合性能:
  ●电弧稳定,抗弧偏吹效果好
  ●可小电流焊接,熔合良好
  ●电弧容易操控,飞溅小
  ●小电流下,润湿性仍然很好
  ●可容忍较大错边及间隙公差
  ●焊缝纯度高

  图1. 单层药皮和双层药皮焊条说明

  图2. 传统单层药皮和双层药皮焊条焊接表现对比

  应用案例比较:


  单层药皮 
  3.2焊条电流需大于85A  

    焊接条件:
  " 位置:3G 向上   
  " 母材厚度:10mm
  " 坡口:60度

   图3  



  TENACITO双层药皮
  3.2焊条可在65A焊接

  焊接条件:
  1.位置:3G 向上
  2.母材厚度:10mm
  3.坡口:60度
     
    图4

  碱性单层药皮外观:
  焊接条件:
  " 位置:3G向上
  " 母材厚度:10mm
  " 坡口:60度

   图5     
  TENACITO 80CL双层药皮外观

  图6
    打底焊后必须打磨

     图7     
  打底焊后打磨较少

   图8

  加钒钢埋弧焊焊接材料OE-CROMO S225V/OP CROMO F537(AWS A5.23: F9P2-EGR-GR)
  液空焊接是市场上少数几家生产加钒钢焊接材料的企业之一,且技术数据优良。
  2.25Cr-1Mo-0.25V低合金钢主要用在石化行业的加氢反应器及高温氢介质的厚壁压力容器。为改善生态环境,国家要求提高石油炼化质量,提升燃油品质,从而让其得以广泛应用。
  与传统的无钒钢相比,它具有较高的高温强度,较好的抗氢腐蚀能力和抗堆焊剥离能力,但是, 2.25Cr-1Mo-0.25V钢容易出现焊后接头的韧性急剧下降及对于再热裂纹敏感的问题,所以,必须提高焊缝金属的韧性以及抗再热裂纹能力。
  液空焊接生产加钒钢焊接材料已经二十多年并持续改进,无论是焊接材料还是工艺都非常成熟,完全胜任当前产品对焊材的要求。

  化学成分
  液空焊接埋弧焊焊接材料解决方案的化学成分如下:
  熔覆金属化学成分

  表1
  Kf:再热裂纹成分系数
  Kf=Pb+Bi+0.03Sb<1.5ppm
  式中,Pb,Bi,Sb 的单位是ppm
  Xf:回火脆性成分系数
  Xf=(10P+5Sb+4Sn+As)/100
  式中,P,Sb,Sn,As的单位是ppm

  抗再热裂纹性能
  液空焊接再热裂纹评定指标数据如下:
  Kf典型值和RHC Gleeble试验数据

  表2
  RHC Gleeble试验表明TANDEM AC/AC 焊缝的RoA为27%,可以避免再热裂纹的产生。
  冲击韧性
  最小热处理(710℃/8h)后的韧性数据见图9,可以看出,即便在-60℃低温时,韧性仍然处于一个很高的水平。最大热处理710℃/34h后,-30℃时的韧性平均值为160J。

  图9  最小热处理(710℃/8h)冲击功(Tandem AC/AC, 板厚50毫米)

  图10
  图10反映了不同热处理状态时焊缝的韧性情况。
  在图10中, 韧性通过Larson-Miller系数(LMP)来考察。LMP的定义是:
  LMP=(T+273)×(20+log(t)).
  T的单位是℃,t的单位是小时。
  拉伸性能
  室温及高温(454℃)时的拉伸性能分别见表9和表10所示,数据表明结果完全符合规范要求。
  表3  室温拉伸性能

  表4  最大热处理后高温拉伸性能

  硬度
  不同热处理对焊缝硬度的影响

  图11
  金相分析
  对715℃/8h的焊后热处理试样金相分析,如图4,可以看出,该焊缝为细小的贝氏体组织。

  图12
  液空焊接推荐的焊接工艺
  焊接条件的控制十分关键。为了确保焊缝中的低扩散氢,焊剂在使用前需要重新烘干,烘干参数为300-350℃/2-4h。
  除热输入外,还需监测和控制预热和层间温度。热输入限制为26kj/cm,故推荐采用薄焊道。
  表5
  液空焊接典型焊接参数

                                   
  法国液化空气焊接集团最早于1909年开始生产焊接材料,目前在市场上销售的焊接材料牌号约500种,材料涉及碳钢,低合金钢,高强钢,铬-钼耐蠕变钢,不锈钢,镍基合金,铜合金,铝合金,硬面堆焊,包括手工电焊条,氩弧直条焊丝,气体保护焊丝(实心,无缝药芯,折叠式药芯),埋弧焊丝及焊剂,电渣焊焊带等产品型式。
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