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张文智 姚育新
（抚顺海利机械制造有限公司,辽宁抚顺113009）
摘 要：BFe30-1-1（铁白铜）为结构铜镍合金,具有良好的力学性能,抗腐蚀特别是抗流动海水腐蚀能力强,为了防止海水腐蚀,海洋平台开采原油的主要设备通常采用BFe30-1-1作为主体材料,铜镍合金海水冷却器就是主要设备之一.由于BFe30-1-1材料焊接时容易氧化,易产生裂纹,因此,如何确保焊接质量是制造海水冷却器的关键所在.
关键词：铜镍合金海水冷却器；焊接过程；质量控制；BFe30-1-1
中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1009-2374( 2013) 04-0077-03
我公司为中海油制造了一台铜镍合金海水冷却器,该产品为U形管式换热器,其内径为①700mm,管箱、换热管材质均为BFe30-1-1,管板材质为BFe30-1-1+16Mnll复合板,壳体材质为Q345R,操作介质壳程为原油,管程为海水,设计压力为0. 9MPa,设计温度为110.C.由于BFe30-1-1材料在焊接过程中容易受污染,易氧化,易产生裂纹,因此在制造过程中要对每个环节严格控制,尤其是焊接过程的控制,选择合理的焊接材料和焊接工艺参数,严格按照规定的工艺进行制造,才能确保产品的质量.本文着重阐述了BFe30-1-1材料部件焊接过程的控制.
1. BFe30-1-1焊接特点
(1)铜镍合金的导热性与碳钢相近,因此铜镍合金易于焊接而不必预热.
(2)铜镍合金对硫、磷等杂质很敏感,且铜元素在液态时易氧化而生成不溶于固态铜的Cu20并在晶界析出,因此焊接时容易在焊缝及热影响区产生热裂纹.
(3)铜镍合金的膨胀系数及收缩率较大,焊缝冷却时产生较大的变形,导致较大的焊接应力而产生焊接裂纹.
(4)由于氧、氢在铜中的溶解度与温度有关,随温度的升降而增减,焊接后冷却时析出的气体来不及逸出而产生气孔.
双焊缝土工膜焊接机:10.3 实例3-某焊接件两焊缝在顺序焊接过程中分析
2.影响焊接质量的其他因素
(1)制造场地应铺设橡胶板,以免碰伤、擦伤铜材表面,不应与钢件混放.
(2)在铜材切割、卷制或压制前应清理切割或成型设备上会划伤或嵌入铜材造成铜材受铁污染的氧化铁皮、铁屑等杂物.
(3)保护用氩气纯度应高于99. 99%,露点不高于-50.,当瓶装氩气压力低于0.5MPa时不能使用.
(4)铜镍合金的焊接应在空气洁净、无污染的专门隔离的区域中进行.若在有钢材作业车间内,应分割成一个独立的封闭的铜材焊接区,焊接时应远离通风口和敞开的门窗.
(5)铜材的切割和坡口加工一般应采用机械加工或水下等离子、超高压水切割等方法.如需采用热切割时,切割边缘和坡口仍采用机械方法加工并去除污染层.坡口不应有分层、折叠、裂纹、撕裂等缺陷.
3. 焊前准备
(1)焊接前在焊件坡口及其两侧各25mm宽度的内外表面清除氧化膜,用丙酮等有机溶剂清洗去除油脂、水分与其他污染物.清理工具应专用并保持清洁.
(2)焊丝与焊条的储存库应保持干燥,相对湿度不得大于60%,焊丝表面应将油污、水、氧化膜及其他脏物清理干净.
(3)焊丝和坡口表面清理后,若不能在干燥的环境中保存,则施焊前再经轻微酸洗.清理干净的焊丝和焊件,焊前严禁沾污,不能用手触摸焊接部位,经过酸洗的焊件、焊丝应在4小时内焊完,否则应重新进行清理.
(4)采用定位焊时应采用与经评定合格的正式焊接相同的工艺,定位焊缝最后应熔入永久焊缝中,不允许强制组装.
4. 焊接过程控制
焊接作业均应在氩气保护下进行,采用焊论文范文喷嘴保护措施,焊论文范文拖罩保护热态焊缝,背面充氩气保护焊缝及近缝区的内表面,保护措施应充分可靠,并符合下列条件：
(1)焊接采用手工钨极氩弧焊,焊接设备电源为直流正接.
(2)钨极气体保护焊时,当钨极触及熔池或焊丝熔化端时,应停止焊接,铲除触钨部分的焊缝金属后再继续施焊.
(3)焊论文范文拖罩型式应根据焊件形状和尺寸决定,做到保护可靠,操作方便.
(4)保护拖罩内应提前充氩气,排净空气,并保持微弱正压和呈流动状态.
(5)焊接方式应采用摆动摇把焊接,以达到最好的焊接熔合.焊完第一遍时,焊缝表面会出现凌乱的结晶体,应用角磨砂轮将结晶体去除,再进行第二层焊接,直到盖面.
(6)焊接过程中填充焊丝的加热端应始终处于氩气的保护之下,息弧后焊丝不得立即暴露在空气中,污染部分应予以切除,必须采取有效措施,防止氢、氧及铁质污染.
5.接头型式及焊接工艺参数
(1)管箱纵缝、环缝的焊接工艺参数,见下表1所示：
6. 焊缝返修
(1)焊缝和热影响区的表面缺陷经打磨消除后,若母材厚度仍能满足设计要求,可不必补焊.
(2)缺陷深度较深应修磨后补焊,修磨范围内的斜度至少为1:3.返修工艺符合正常焊接工艺要求.
(3)焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次,如超过两次,返修前均应经制造单位技术总负责人批准.返修次数部位和返修情况应记入容器的质量证明书.
7. 结语
在生产制造铜镍合金设备中,除了要了解掌握铜镍合金( BFe30-1-1)的各种性能和焊接特点外,还要严格控制每一个环节.焊前做好严格细致的准备工作,焊接时,接头要进行严格的气体保护,同时要合理选择焊接材料及焊接工艺参数.多年来我公司为海洋平台制造了10余台铜镍合金换热器,通过实际应用证明,只要对上述环节加以严格控制,就能确保产品焊接质量满足产品使用要求.
作者简介：张文智（1966-）,男,吉林长春人,抚顺海利机械制造有限公司工程师.
（责任编辑：周琼）
总结：本论文可用于焊接焊缝论文范文参考下载，焊接焊缝相关论文写作参考研究。
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