继续新版47015变化及分析,第1篇W046 NB/T 47015—2023 变化汇总及分析01(1~4.5.5),第2篇W051 NB/T 47015—2023 变化汇总及分析02(预热4.5.6.1及4.5.6.2),第3篇W75 NB/T 47015—2023 变化汇总及分析03(预热4.5.6.3~4.5.6.4施焊4.6.1~4.6.7)。
4.6.8:新、旧标准文字表述一致。
4.6.9:对铬含量大于或等于3%、合金元素总含量大于5%的焊件,采用钨极气体保护焊或熔化极气体保护焊进行根部焊接时,焊缝背面应充氩气或其他保护气体,或采取其他防止背面焊缝金属被氧化的措施,且至少焊接两层后,方可终止背面气体保护。
本文为新标准新增的条款,条款的内容与SH/T 3523—2020 《石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金、镍基合金及不锈钢复合钢焊接规范》中8.4.3(下图1)有些相似。
图1 SH/T 3523—2020 中8.4.3条
工程实践中,对于15CrMo(公称成分为1Cr-0.5Mo)、14Cr1Mo(公称成分为1.25Cr-0.5Mo)等材料的GTAW打底焊,背面一般无须气体保护。但对于12Cr2Mo1材料(公称成分为2.25Cr-1Mo)材料管口的GTAW打底焊接,尽管其不属于4.6.9条中规定的“铬含量大于或等于3%、合金元素总含量大于5%的焊件”的适用范围,但很多制造单位都采用了背面气体保护措施以防止背面焊缝氧化。
应用此条的时候还应注意,标准未规定背面必须气体保护,只要“采取其他防止背面焊缝金属被氧化的措施”,就无须背面保护。关于背面焊缝金属防止氧化的措施,笔者分析有以下几种。
1. 选用自保护焊丝
钨极气体保护焊焊接时的自保护焊丝最早由日本油脂公司推向市场,焊丝表面有药皮,故有的同行称其为“药皮焊丝”,表面的药皮施焊时熔化后会渗透到熔池背面,形成一层致密的保护层,相当于焊条药皮的作用。但这种焊丝为单面焊背面成形的专用焊丝,只适合打底焊(焊1道),多道焊接时较易出现焊接缺陷。
目前国内能做GTAW自保护焊丝的厂家有好几家,相对来说,北京金威的市场占用率最高。并且现在除了常规的不锈钢“药皮焊丝”,有些镍基材料的“药皮焊丝”也早已研制成功并在工程实践中得到应用。
至于熔化极气体保护,也有自保护焊丝(药芯焊丝),但是笔者不熟,所以这里就不展开了。
2. 背面加衬垫
气体保护焊焊接时,背面可以加衬垫,比如用陶瓷衬垫,这样同样可以起到背面保护的效果。从制造成本分析,采用陶瓷衬垫的成本低于背面气体保护。但承压设备行业内对陶瓷衬垫的使用相对较少,根据47014,使用陶瓷衬垫不是重要焊接因素,也不是补加焊接因素,但到底使用后对焊接接头的性能是否有影响(特别设备长期运行后),由于相关的研究较少,故很多同行对其使用还是存在疑问的。陶瓷衬垫使用的另外一个问题是其对装配尺寸的要求相对较高,装配精度不高时,衬垫贴合差,会严重影响保护效果。
3. 背面直接打磨处理
这种方式其实不能算防止背面氧化的措施,只是焊缝背面氧化后的处理措施。工程实践中,有些焊接接头,由于装配质量不高,钨极气体保护焊打底焊道无法保证背面质量,背面焊缝肯定还要进行打磨(需要时还应补焊)处理,既然背面要打磨处理,那背面再加气体保护好像也算“无用功”,那索性就不保护,直接背面打磨方式去除氧化层。采用此种方式,除了合拢焊缝焊后难以背面打磨处理的场合,其他施焊条件下还是具备可操作性的。
未完待续。
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