104C管板管箱环缝返修原因分析

1104C管板管箱焊接缺陷原因分析2010.4.27。1。“104C蒸汽加热器”管板+管箱环缝几年来检测情况；104C蒸汽加热器为泸天化弘旭公司2005年制造，05年10月18日对其管板+管箱环缝进行射线检测，共拍片11张，其中7张因裂纹和未熔合进行返修，返修后10月23日复拍仍有5张缺陷未消除或消除不彻底需进行2次返修。10月26日第二次返修后评定为合格。2006年，该设备投入泸天化股份公司尿素二车间运行。2007年，尿素二车间停车大修，设备进行运行一年后的首次全面检验。经超声波检测，发现该焊缝存在多处超标缺陷，随进行射线探伤。射线探伤结果显示，存在155mm长的间断未熔合和两条分别为13mm和10mm的裂纹。对照制造时的原始底片，发现制造时返修后缺陷有漏检想象，未熔合为原始缺陷，两条裂纹为新增缺陷。设备随即调运回化机厂进行返修。第一次返修后缺陷仍然存在，进行第二次返修，返修后发现有两处缺陷未消除，进行第三次返修，返修后射线探伤焊缝内存单个缺陷长度不大于20mm的夹渣，符合射线Ⅱ级要求。超声波检查同样位置有部分为Ⅲ区缺陷，评级为Ⅱ级，考虑缺陷修复次数较多，缺陷性质为夹渣，未再进行返修。2010年4月新系统大修中，该焊缝再次进行超声波检测，发现多处Ⅲ区缺陷，缺陷位置呈不均匀的分布，有在07年的返修位置，也有07年未返修部分出现新的超标反射回波。4月13日，对该焊缝进行100%射线探伤，探伤胶片为T2类胶片，爱克发C4，探伤结果显示：有多处夹渣、气孔，并且其中四处夹渣或气孔已经开始发展成裂纹。泸天化股份公司研究决定；整个换缝割除，重新堆焊，组对，焊接，热处理。2。缺陷原因分析2.1104C管板管箱材质为20MnMo锻件，该材质较特殊，如简单地按照JB/T4709焊接工艺规程推荐的预热温度表执行，往往容易出现延迟裂纹。2.2原制造工艺的焊接坡口，为了节约焊材和提高生产率，是按4709规定的U形坡口的下限尺寸制定的，要求滚轮架有防窜动装置才行，而我们的滚轮架无此功能，增加了自动焊的难度。焊工注意力要非常集中，当工件旋转产生轴向窜动时，须及时调节焊丝对中度，才能焊好，否则对中度超过±2mm时，就会出现未熔合、未焊透或咬边、长条夹渣等缺陷。22.3焊接过程产生可能的原因；①埋弧焊用的SJ101烧结焊剂未能有效地烘干，湿度过高，或由于焊接过程中焊剂第二次应用时未能烘干，焊剂再度受潮，致使焊缝扩散氢含量过高，是造成裂纹的主要原因。②由于预热温度未能有效控制，预热温度不够或不适当的热处理，引起的延迟裂纹。或者是未熔合缺陷在开停车过程的温度和压力变化，致使未熔合缺陷发展形成裂纹。③探伤发现缺陷后，消除缺陷采用碳弧气刨刨削，坡口边缘出现的沟槽，未能填补成与坡口边缘一样平直，如采用埋弧焊补焊时，由于焊机的指示灯亮点与焊丝的位置不在同一部位（指示灯亮点约导前200mm），为此在原缺陷的沟槽处又出现新的未焊透，未熔合夹渣等缺陷。④采用手工焊修补时，缺陷再度出现或产生新的缺陷。原因较多；如焊接位置不好，不便于操作。焊工水平差。焊工责任性差。焊条未烘干或焊条超过烘干使用期，未能再度烘干等，预热和热处理未到位等均可能出现缺陷。2.4104C产品制造时探伤漏检，错评。使产品投入使用才一年就发现严重缺陷，2007年返修又未能严格把关，致使股份公司决定割除焊缝，重新焊接。一台高压设备投产后不断返修，造成我公司声誉严重影响。3。教训和建议1）。技术方面；参照JB/T4709标准再结合产品的情况不同及我厂设备、工装，操作经验，工人的操作水平等制订工艺。不可死搬标准。2）。管理方面①该类失误已发生过4-5次，大约每隔1-2年就出现一次深坡口环焊缝大返工。其原因是；第一次焊接此类产品时，从领导到施工员、操作工人较重视。领导组织进行多次工艺技术交底，并能进行过程监督和控制。因此第一次焊接此类产品是质量最好的。但由于此类产品不多，隔1-2年才来一次。当隔一段时间碰到此产品时，从上到下都认为过去已干过，没有什么了不起，也不专门组织技术交底了，施工过程也不监督了。但此时施工的人员已忘记了此类产品施工注意事项，或由于组织变动了，委派了其他工人去干此特殊产品。就出现大返工的质3量问题。当出了问题后再补上技术交底和加强了过程控制，产品才得以顺利返工合格而交货。周而复始的循环。这是管理上的问题。为避免重道复撤，应制定一定的制度将技术交底、过程监督控制，乃至施工人员固定下来，才可防止今后再出现类似问题发生。②加强精细化管理。特别是厚壁，高压容器，材料强度较高的容器。制造和修理必须细化管理，使每道工序都能得到有效控制。这就要求技术监督部，物资供应部，化机厂等共同制定细化管理措施，拟定一些表格。像郑强在川天化E53焊缝返修那样制定了道道工序，天天都有人把关、负责。都有人签字认可，出了问题有据可查。这方面已有一定的经验了。希望制造和检修都能严格起来。这样就会使我们不断前进，越干越好。③管理上也要跟上生产任务的各种需要；例如自动焊焊剂在焊材库发放前烘干后，在施焊一次后的中间烘干怎么办较方便，过程控制较合理？因为焊剂是25kg/包，使用时拆开在旋转烘干机内烘干，才可使用。车间是否要配二次烘干设备？请考虑。④厚壁容器和低合金高强度钢、铸铁、阀门的焊接等等，需要预热和热处里，但加热设备的热电偶显示的温度只是一个点，而我们需要控制的是整个焊接区，且电加热器加热的一周温度是不均匀的，有的误差约80℃。而且有些产品不能用电加热，用气焊加热即可达到目的。为此必须用红外线测定仪来监控，但红外线测定仪太贵，借用手续太复杂，此设备容易损坏，焊接过程又不可缺少，能否简化借用手续。⑤质量问题应提到奖罚制度日程上，每月考核，在奖金上给与一定比例的份额。质量差的要给与一定比例的罚款。施工人员，管理人员都应在列（但必须落实责任人，不能大家分摊）。⑥检测分公司要严格把关，加强监测人员的责任性，检测的质量也需有奖罚制度，加以考核。检测的结论应经过三级审核才能发放报告。4。重申深坡口厚壁环缝埋弧焊焊接施工技术要点（控制点）1.焊剂烘干：350～400℃，1～2小时；当天烘干，当天使用。2.工件转动时轴向窜动控制，每转动一圈，轴向窜动应小于40㎜，否则，应加以调整。43.环缝焊接的提前量：40～50㎜，必须注意调好，焊接开始后应及时敲开药皮观察提前量是否合适（观察熔池大小及焊瘤）.4.滚轮架转动在焊接位置的线速度应为：20～30m/h(即350～500㎜/分)，不能太低，否则铁水前溢造成未焊透甚至造成内部夹渣。应注意：小直径厚壁容器，坡口底部与外部线速度相差较大，应及时调整。5.保持电流、电压稳定（650A、36～40V），所以导电嘴要保持良好状态，过度磨损要及时跟换，接地线接线可靠。6.深坡口焊接，焊丝距坡口边缘距离为4～5㎜，引弧前用φ4的焊条头插入焊丝与坡口边缘，刚接触即可。焊接过程应随时调整，保持焊丝坡口间距4±2㎜，否则易产生未焊透、未熔合、夹渣或咬边等缺陷。7.施焊过程中发现咬边、夹渣时，应暂时停止自动焊，消除缺陷，用手工焊将咬边边缘凹坑补焊与坡口平面齐平、打磨规整后，再继续自动焊焊接。8.预热、层间温度应全程监测，测温点为焊缝两侧50㎜。9.每焊一圈，必须熄弧检查焊接质量，发现缺陷，清除（补焊）后，才能焊下一道。质量技术监督部2010年4月28日