波紋膨脹節(jié)焊接技術一

波紋膨脹節(jié)生產(chǎn)工藝與應用技術在一些工業(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)。焊接加工以其費用的經(jīng)濟性和接頭的性等優(yōu)點成為波紋補償器制造中一個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-法蘭或接管準備-焊環(huán)縫.....國內(nèi)波紋補償器制造業(yè)起步較晚,由于受基礎工業(yè)和資金的制約,絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家焊接設備都比較落后,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)幾個生產(chǎn)廠家引進了一些的焊接設備及工藝。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)品質量的魚龍混雜。面對日益加劇的市場競爭,加強設備改造,提高工藝水平,完善工藝管理制度并付諸實施勢在必行。

焊接材料基礎技術

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

在有腐蝕性介質的環(huán)境中工作的金屬補償器，由于在波節(jié)及其它可能存在的縫隙處介質的流動性不良，容易引起介質的濃縮，所以應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。其機理是：奧氏體不銹鋼在500-800℃溫度區(qū)間進行敏化處理時，過飽和的C向晶粒間界面的擴散要比Cr的擴散快，在晶界附近，C和Cr結合成碳化物Cr23C6，病在晶界附近，C和Cr結合成碳化物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)，當該去的Cr含量降低到鈍化所需的限下時，就會加速該區(qū)的腐蝕而發(fā)生晶間腐蝕。反復多次的補焊會加劇焊縫及熱影響區(qū)的敏化。

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

3）均勻腐蝕  焊接過程中,接頭部位由于保護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）應力腐蝕斷裂（SCC）靜拉應力與電化學介質共同作用是應力腐蝕的特點。從膨脹節(jié)的用途及波紋結構的受力狀態(tài)分析,無論是否焊接殘余應力,工作時波紋管暴露在介質中的表面總有一部分處于拉應力狀態(tài),試圖通過焊后熱處理來降低加工殘余應力以應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中具有耐應力腐蝕斷裂的性能,當Si＞2-2.5%以上時,在高溫含C1的水中和蒸氣中具有明顯的耐應力腐蝕能力,但為了不惡化焊接性,防止產(chǎn)生焊接裂紋,Si含量應小于2%。

高鎳不銹鋼具有良好的耐氯化物應力腐蝕性能,在中性氯化物中有非常好的耐點蝕性能,對防止以點蝕為起源的應力腐蝕開裂較為,在某些介質中,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。