Transcript 锆材过滤器焊接要领
销售部：陆红燕 制作日期：2010/08/17 Shanghai E -THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 商务电话 Tel：0086-21-51086969 63637030 商务传真 Fax：0086-21-51086968 网址 Http://www.edpetr.com E-mail: [email protected] Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 1 关于锆材的焊接 锆材是一种稀贵有色金属材料，用于化工类杭腐蚀材料。这里主要对此 材的特性进行分析，并与以焊接实践与其它材料进行对比，强调焊接所需考 虑的问题，便于采取相应的措施，提高焊接性能。简单分析如下： 锆材的概述 特性及原副材料说明 锆材的焊前准备 焊接工艺要点及维护 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 2 概念： 锆（Zr） 是 非常 活泼的金属，其优异的抗腐蚀性实际上取决于表面氧化 膜的完整性和牢固性。在高温下，Zr易与O2、Nz、 H2反应，与H2在200℃可生 成 ZrH2,，在大约315℃的H,气氛中，Zr会吸收112而导致氢脆，与02在300℃可生 成ZrO3，在大约550℃以上，与空气中的02反应生成脆性氧化膜，在700 ℃ 以 上.Zr吸收会使材料严重脆化;在600 ℃ Zr吸收而生成ZrN 用途 ： 用于反应堆结构材料耐中子辐照，强度不发生变化，（HF）要严格控 制。 化工类抗腐蚀材料ZR，它的耐腐蚀性优于不锈钢、Ni和镍合金、Ti， 力学性能和工艺性能很适于制造耐腐蚀压力容器、管道等，在醋酸和农药 厂等强腐蚀场合的应用越来越多。 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 3 锆材的特性： 锆材是用于化工类抗腐蚀材料，有较广泛的应用，Zr和Ti晶体 结构类型相同，物理性能比较接近，焊接性能也应有许多相似之处， Zr的焊接性能良好，产生裂纹的倾向很小，可以采用多种焊接方法，其 中氩弧焊（如下图）是比较经济的方法、关键是保护。 Zr 在 590℃以上对O2 N2 H2的脆性敏感，因此对该金属 应予以保护。防止大气污染。在弧焊时，Zr必须与大气隔离 一直冷却到593℃以下。 锆焊丝必须进行化学清洗，保证无严重的氧化、吸收的水 汽、油脂和脏物。 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 4 锆材的焊前准备 焊前准备： 母材应采用机械加工，宜采用较慢的加工 速度，防止局部温度过高，坡口角度单边为 30 °-35 °为宜。 保护气体应采用高纯度(99.99%以上)的氩 气或氮气（Ar）增加熔深，He改善保护，也 可用混合保护，露点小于一40℃。应采用塑料 软管供气(橡胶软管吸气)。采用钵一钨电极。 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 5 焊件坡口、焊丝应进 行认真清理，以杜绝一切 有可能的杂质污染。需清 除的杂质包括氧化膜、机 械加工坡口表面微裂纹内 的吸附物、材料表面的油 脂及污物。因此清理程序 应为:磨光机打磨一不锈 钢丝轮(刷)清理一抛光轮 抛光曰丙酮〔或无水乙醇) 清洗斗封口保护。如图所 示： Shanghai E-THCH PETR. EOquipment Co., Ltd. 6 焊接工艺要点 热输入控制对钦材，工艺参数（详见下页图）都要求在保证熔合 的前提下，尽量用小热愉人焊接，资料介绍一般在7-35 kJ/cm之 间。考虑其散热速度较慢，需要靠Ar使其快速冷却降温，应 按较低值选取，施工时宜采用小电流、慢焊速。对结材，以上 原则和参数均可参考 道间温度控制道间温度高，焊缝、HAZ〔热影响区)在高温停留时 间增加.冷却速度饭，使室温下的晶位度增大。对钦材一般控制在 200℃以下，对始材也可按200 ℃以下控制。 焊接气孔的预防因焊接气孔主要是由于坡口表面的污染而引起，除严格按清 理程序进行清理外，坡口清理后应立即进行保护，以防止再次污染。钦材是采用 医用胶布枯贴保护，对错材可经试验，但从杂质的控制指标看，也应是可行的. 同时，应控制坡n的清理与组对焊接过程要尽量衔接紧密。 焊接保护措施对活泼金属的保护是焊接的关键问题，除保护熔池外，焊接 的高温区域及焊丝前端部都要始终处于惰性气体的有效保护之下。 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 7 壁厚 （mm) 焊丝直径 (mm) 焊接电流 （A） 电压 （V） 焊接速度 cm/min-1 2·4 1.6 50~90 10~11 6~12 4·8 2.0 60~100 11~12 7~14 ≧8 2.0 100~10 11~14 6~12 氩气流量（L.min-1） 焊枪 12-·15 拖罩 25·30 背雨 25·30 提前送气 滞后停气s 提前送/滞后 送15~60 15~30 焊接工艺参数 （即下图举例说明） Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 8 焊接的工艺要点及措施 热输人控制对钛材，工艺参数都确保在熔合的前 提下，用小热输人焊接，一般在7-35 kJ/cm之 间，考虑散热速度较慢，需要靠Ar来快速冷却降温，应 按较低值选取，施工时宜采用小电流、慢焊速对焊材。 道间温度控制道间温度高，焊缝、HAZ〔热影响区) 在高温停留时间增加.冷却速度饭，使室温下的晶位度增大。 氩弧焊焊缝设计 因焊接气孔主要是由于坡口表面的污 染而引起，除严格按程序清理外，坡口清理后应立即 进行保护，防止再次污染。钦材是采用医用胶布粘贴保护， 对锆材可接出方法，同时控制坡口与组对焊接过程要衔接紧密 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 9 焊接保护： 对活泼金属的保护是焊接的 关键问题，除保护熔池外，焊接的高温区域及焊丝前端部都要 始终处惰性气体的有效保护之下。锆材 因 导热性差，熔池直 径较大，故为增大熔池保护区域，焊枪喷嘴要适当加大，一般 迭用内径16mm以上的喷嘴为宜。为了保护400 0C以上的高 温区域.通常是在焊枪上附加一个拖罩来实现，并且焊缝的背 面也采取保措施。 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 10 Shanghai E-THCH PETRO. Equipment Co., Ltd. 11