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超級雙相鋼2507厚板埋弧焊氣孔產生的原因 分析及預防措施

發布于:09-11 文章來源:微信公眾號

項目背景:2018年我司某項目2507雙相鋼設備φ1500mm,厚度T40mm,板材制造商奧托昆普。制造過程中用了SAW的工藝,焊拍片發現整條焊縫中存在分散氣孔。排除了一些影響因素后我們懷疑是以下原因造成:①母材的原因。2507要想達到最好的耐蝕性能,需耐點蝕當量PRE=Cr+3.3Mo+0.5W)+16N≥42,這就導致了母材N含量較高,在標準規定范圍的上限。焊接時由于稀釋率的問題母材中的N會進入熔池,超過了焊縫的溶解度極限又來不及逸出,形成氣孔。②坡口角度的影響。設備縱縫采用的雙面對稱60°坡口,環縫采用不對稱的U+V雙面坡口。懷疑坡口角度過小,根部焊縫較厚,增加了氣體逸出距離;另外焊縫結晶方向是近似垂直對應坡口表面的,晶界與焊縫平面角度減小也會增加氣體的逸出距離,形成氣孔。


焊接試驗為驗證我們的推論是否正確,進行了如下焊接試驗:

試驗材料2507 T40mm兩副,同項目材料批號一樣;304 T26mm兩副;2205 T40mm一副(由于材料缺少)。2507的主要合金元素的化學成分如表1所示;焊絲ER2594φ2.4,焊劑FLUX 15W,生產廠商SANDVIK。





試板坡口對這三種材料試板進行坡口加工,參考了項目縱縫坡口,先進行60°、90°V形坡口的焊接試驗。具體坡口型式見下表2





焊接工藝所有的試板的焊接參數保持一致,電流280A,電壓30V,焊接速度38-42cm/min,焊劑按廠商要求烘干。使用的是山大奧太的埋弧焊機,恒壓模式。焊接完成后試板如下圖所示:

             WT19-03                                                                         WT19-04  

                                 WT19-05                                                                                  WT19-06  


                                                                           WT19-07 

拍片結果:五塊試板拍片結果非常好,任何一塊試板都沒有產生氣孔。

結果分析事情進行到這一步就比較困擾了,不管坡口角度的大還是小,都沒有產生跟設備焊縫一樣的氣孔,沒有達到試驗對坡口大小進行對比的目的。重新調整思路,決定按照設備環縫坡口再進行一次U+V形坡口的試驗,繼續進行對比。

二次焊接試驗:重新選擇2507和304這兩種材料進行試驗。具體坡口型式和信息見下表3


二次焊接試驗過程:焊接設備、焊接參數與之前一樣。焊接完成后圖片如下: