接着上一篇关于扩散氢的相关内容,本人在查询相关资料后做出如下整理,方便同行们能够快速的理解关于药芯焊丝在承压设备中的应用变化。
可以看到GB/T150.4-2024版中关于使用药芯焊丝的附加条件有以下3条内容:
以上3条标准规定的内容体现在了适用产品的材料范围,使用过程中的力学性能检验,以及使用后的无损检测。
那么我们下面看看相关标准中关于药芯焊丝中限制条件有哪些内容。
我们都知道承压设备上使用的焊材都需要满足NB/T 47018-2017标准要求,该标准更新后引用的标准为GB/T25778《焊接材料采购指南》:对自保护和气保护药芯焊丝用于非合金钢和细晶粒钢、高强钢和热强钢的焊接,提出了化学分析、拉伸试验、 冲击试验、X射线探伤和扩散氢的检验要求,也规定了用于不锈钢、镍及镍合金的化学分析等检验要求。
2018年以前,我国执行的药芯焊丝国家标准有3个,均是采用了当时现行的美国焊接协会(AWS)相关标准。随着FCAW的技术发展和推广应用进行了修订。目前执行的现行国家标准有5个,均是按ISO标准体系转化的,其适用范围见表1。目前,美国焊接协会(AWS)现行的药芯焊丝材料标准有5个,其适用范围见表2。
重要因素是影响焊接接头力学性能和弯曲性能的焊接工艺评定因素,如果发生改变,应重新进行评定。
NB/T 47014 -2023规定的重要因素包括:
①填充金属在实芯焊丝、药芯焊丝或金属粉芯焊丝之间变更;
② 改变单一保护气体种类;改变混合保护配比超出GB/T39255公称值制备公差;从单一保护气体改用混合保护气体或反之;增加或取消保护气体
③从粗滴过渡、喷射过渡或脉冲过渡改变为短路过渡,或反之。焊丝直径发生改变为次要因素。
ASME BPVC IX-2019规定重要因素发生改变应重新进行评定,而非重要因素发生变化,只需要重新编制焊接工艺规程(WPS)。在“QW-255焊接工艺评定因素表”(GMAW和FCAW合用一张表)中规定的重要因素有:①填充金属F-编号、A-编号改变;②填充金属产品类型改变,包括裸焊丝(实芯或金属粉芯)、药芯焊丝、外药剂涂层焊丝(实芯或金属粉芯);③填充金属合金元素发生改变;④从熔滴、喷射或脉冲过渡改变为短路过渡,或反之的电特性改变。
学习了“X80M管道环焊缝开裂原因分析”这篇论文:探究了X80M管线钢环焊缝填充层出现裂纹的原因,从焊材复验、焊接接头检测、裂纹分析以及模拟现场焊接试验等方面,采用化学成分、力学性能、扩散氢、硬度、光镜、扫描电镜等检测手段,对裂纹的产生原因展开了分析。结果发现,铜对裂纹的产生有重要影响。模拟现场焊接试验证实,药芯焊丝现场焊接扩散氢含量要高于实验室所测扩散氢含量。通过一系列检测分析,最终明确焊缝中存在两种形式的裂纹,一种是铜导致的热裂纹,另一种是铜氢共同作用导致的冷裂纹。
结论:
(1) X80M 钢母材和焊材的化学成分中铜含量均极低,因此裂纹处的铜应当来源于导电嘴。
( 2) 环焊缝中过量的渗铜会导致热裂纹的产生。
( 3) 环焊缝中产生渗铜,同时渗铜量未达到形成热裂纹所需的渗铜量时,会导致环焊缝金属硬度升高,加之在特殊的焊枪构造下,扩散氢含量较正常熔敷金属状态明显提高,在高拘束状态下, 冷裂纹敏感性增强,造成裂纹产生及扩展。
参考文献:
文献1:药芯焊丝在承压设备焊接中的应用分析-2023
文献2:X80M 管道环焊缝开裂原因分析-2021