不銹鋼焊接與防腐的質(zhì)量控制

倪義勝 牟世超 張合禮

摘要：不銹鋼廣泛運(yùn)用于工程范疇。針對(duì)不同的運(yùn)用環(huán)境，開發(fā)了各種類型的不銹鋼。依據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，不銹鋼可分為奧氏體、馬氏體、鐵素體和雙相不銹鋼。現(xiàn)在，奧氏體不銹鋼是海上石油平臺(tái)上最常用的不銹鋼。雙相不銹鋼有時(shí)依據(jù)不同的流體介質(zhì)而運(yùn)用。以?shī)W氏體和雙相不銹鋼為例，研討了它們的焊接特點(diǎn)、防腐原理、防腐辦法及在運(yùn)用中的有效質(zhì)量操控辦法。

關(guān)鍵詞：不銹鋼焊接;防腐;質(zhì)量操控

1 不銹鋼防腐原理

不銹鋼的耐腐蝕性隨碳含量的添加而下降。因而，大多數(shù)不銹鋼的含碳量較低，高達(dá)1.2%。不銹鋼的首要合金元素是鉻。只有當(dāng)鉻含量到達(dá)必定值時(shí)，不銹鋼才能具有耐腐蝕性。因而，不銹鋼的鉻含量至少為10.5%。只有這樣，才能在外表構(gòu)成含鉻的鈍化膜，以抵抗空氣腐蝕。不銹鋼還含有許多其它合金元素，如鉬能夠提高不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性，氮能夠提高不銹鋼的抗裂腐蝕性，鎳能夠延緩不銹鋼中有害金屬間相的構(gòu)成。作為用戶，在驗(yàn)收貨品時(shí)，有必要查看合格證和產(chǎn)品外觀。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行化學(xué)微量元素分析，以保證不銹鋼質(zhì)量。

2 不銹鋼焊接中質(zhì)量操控的主要內(nèi)容

首先，從技術(shù)上講，不銹鋼焊接質(zhì)量的提高應(yīng)從管理層面著眼于工藝。及時(shí)盯梢解決施工進(jìn)程中呈現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，確保焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化。管理層有必要嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)定操控和輔導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化操作，這是提高焊接質(zhì)量的前提。在詳細(xì)施工進(jìn)程中，首先從焊前質(zhì)量操控、焊中質(zhì)量操控、焊后質(zhì)量操控等方面進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。因而，有必要嚴(yán)格遵從焊接工藝的特點(diǎn)，消除影響焊接質(zhì)量的不利要素，并對(duì)施工后的產(chǎn)品進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)、及時(shí)檢測(cè)和抽檢。

3 焊接進(jìn)程中存在的問(wèn)題

（1）焊接電流操控不妥。在不銹鋼焊接進(jìn)程中，許多焊工缺少正確的知道。他們過(guò)錯(cuò)地以為添加焊接電流能夠提高焊接功率，縮短焊接時(shí)間。因而，它們有意增大焊接電流。事實(shí)上，焊接電流的添加會(huì)導(dǎo)致焊接工藝不穩(wěn)定和質(zhì)量失效，這不只會(huì)縮短焊接時(shí)間，并且會(huì)下降焊接功率。（2）焊接不標(biāo)準(zhǔn)。在焊接進(jìn)程中，經(jīng)常呈現(xiàn)焊工不按標(biāo)準(zhǔn)操作的問(wèn)題，直接影響焊接質(zhì)量，在今后的運(yùn)用中會(huì)呈現(xiàn)許多不必要的問(wèn)題，影響用戶的正常出產(chǎn)和日常運(yùn)用。（3）焊工資格考試不嚴(yán)格。作為一名合格的焊工，我們有必要對(duì)焊接原理和焊接進(jìn)程中或許影響焊接質(zhì)量的要素有清楚的知道，并具有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)。

4 不銹鋼管道焊接的焊接質(zhì)量的要點(diǎn)

4.1確定焊接材料

不銹鋼按合金成分可分為鉻鎳不銹鋼和鉻不銹鋼，按不銹鋼的顯微組織可分為馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼。奧氏體不銹鋼由于其良好的焊接性能、良好的焊接工藝和焊接接頭的高柔性，在大多數(shù)工程應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱性較差，在焊接過(guò)程中容易膨脹，導(dǎo)致管道變形。應(yīng)根據(jù)不同類型的不銹鋼選擇不同的焊接方法。

4.2焊接方法的選擇

不銹鋼的焊接方法主要有三種：手工電弧焊、自動(dòng)埋弧焊和氣體保護(hù)焊。焊接方法的選擇主要取決于不銹鋼的種類、焊接作業(yè)環(huán)境和施工條件、成本等因素。不銹鋼管應(yīng)采用手工電弧焊，焊接工藝復(fù)雜多樣，涉及多門閥門和多管配件。

4.3焊接坡口的選擇

在不銹鋼管的焊接過(guò)程中，焊接坡口的選擇取決于焊縫的應(yīng)力。由于管材的特性不同，焊接過(guò)程中的物理化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不同的影響，不同的母材會(huì)導(dǎo)致不同的坡口尺寸。根據(jù)母材是否容易變形和開裂，選擇正確的坡口形式。

4.4焊接電流的選擇

焊接電流的選擇影響著焊接的外觀。如果焊接電流超過(guò)母材的電流，則會(huì)損壞材料，使焊接表面不光滑。當(dāng)焊接電流過(guò)小，焊接速度過(guò)快時(shí)，由于熔渣不能浮起，在焊接表面形成夾層。因此，在焊接過(guò)程中應(yīng)根據(jù)材料選擇合適的焊接電流。

5 不銹鋼焊后處理的質(zhì)量操控

不銹鋼的焊后清洗非常重要。如果沒有正確清潔，它或許在比母材低得多的溫度下或在腐蝕性弱得多的環(huán)境中失效。在水溶性環(huán)境中，焊接飛濺、焊接氧化顏色、起弧點(diǎn)和咬邊或許與不銹鋼外表具有不同的電位，因而或許發(fā)生電化學(xué)反響。消除這些對(duì)保護(hù)性鈍化膜有破壞作用的缺點(diǎn)是非常重要的。雜質(zhì)的清洗辦法包含機(jī)械清洗和化學(xué)清洗。硝酸一般用于化學(xué)處理。硝酸能夠溶解不銹鋼外表的鐵離子，但不會(huì)腐蝕不銹鋼保護(hù)層和鈍化膜。清洗飛濺物、焊接氧化色等，用細(xì)磨不銹鋼鋼絲刷去除，粗磨不利于不銹鋼的腐蝕，由于容易構(gòu)成沉積物和裂紋。由于不銹鋼的運(yùn)用環(huán)境和制作缺點(diǎn)，或許存在點(diǎn)蝕危險(xiǎn)。點(diǎn)蝕往往導(dǎo)致管壁快速滲漏，因而需求進(jìn)行外表涂層。涂裝前需進(jìn)行清砂處理。常用標(biāo)準(zhǔn)是SSPC-SP7。砂洗能夠產(chǎn)生輕微的粗糙度，但也或許導(dǎo)致不銹鋼外表鈍化膜的損壞，導(dǎo)致外表游離鐵離子。亞鐵離子會(huì)在涂層下產(chǎn)生腐蝕電池，導(dǎo)致涂層缺點(diǎn)。因而，有必要在涂漆前檢測(cè)鐵離子。詳細(xì)檢驗(yàn)辦法為：用1克鐵氰化鉀K3[Fe（CN）6]加3毫升65%～85%濃度的硝酸HNO3和100毫升去離子水配制成溶液（宜現(xiàn)用現(xiàn)配）。用濾紙浸漬溶液后，貼附于待測(cè)不銹鋼外表或直接將溶液滴涂于外表，30秒內(nèi)調(diào)查閃現(xiàn)藍(lán)點(diǎn)情況。藍(lán)點(diǎn)的存在意味著外表存在鐵離子，鈍化膜不完整。查看結(jié)束后，將外表試驗(yàn)液沖刷干凈。如果不銹鋼外表的鈍化膜大量損壞，應(yīng)進(jìn)行酸洗和鈍化以消除鐵離子。

結(jié)論

不銹鋼的特點(diǎn)和焊接工藝的復(fù)雜性決議了在焊接進(jìn)程中有必要嚴(yán)格調(diào)整每一道工序。包含焊前準(zhǔn)備、焊接工藝的嚴(yán)格操控、焊接工藝的嚴(yán)格進(jìn)程和焊接界面的及時(shí)處理。同時(shí)，為了提高焊接質(zhì)量，有必要選擇具有專業(yè)素質(zhì)的工人。只有嚴(yán)格操控各個(gè)環(huán)節(jié)，才能從根本上提高焊接質(zhì)量。

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（作者單位：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司）