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鎳基焊條,國(guó)產(chǎn)品牌真的比國(guó)外差嗎?有人做了試驗(yàn)對(duì)比

2017-10-25

1. 主要產(chǎn)品和常用焊材


我公司為石油化工、煤化工建設(shè)單位,主要焊接方法包括焊條電弧焊、氬弧焊、熔化極氣保焊及埋弧焊等。主要焊接材料也是圍繞著這些焊接方法的選用焊條、焊絲。


隨著石油化工的深加工,高溫、高壓及劇毒等介質(zhì)設(shè)備、管道需要耐腐蝕效果更好的材料投入使用。同時(shí),海洋工程、脫硫裝置及廢水處理等眾多領(lǐng)域中,鎳基合金得到推廣應(yīng)用。但鎳基合金材料在焊接時(shí),鎳合金導(dǎo)熱性差、金屬潤(rùn)濕性差、焊縫較難成形,這些特性造成其焊接難度很高。


2. 鎳基焊條在工程中的選用


我公司承建的某煤化工項(xiàng)目中費(fèi)托合成反應(yīng)器內(nèi)集合管要求采用鎳基焊接材料進(jìn)行焊接。焊接工藝確定后,為了控制成本,首先采用價(jià)格低廉的某國(guó)產(chǎn)牌號(hào)鎳基材料進(jìn)行管道焊接。鎳基焊絲ERNiCr—3鎢極氬弧焊操作性良好,但焊條ENiCrFe—3在仰焊位置焊接時(shí),在4點(diǎn)至8點(diǎn)位置反復(fù)出現(xiàn)氣孔,在返修焊接過程中,氣孔重復(fù)出現(xiàn),特別是在仰焊部位操作性更差,出現(xiàn)氣孔幾率更大。并且在收弧處經(jīng)常出現(xiàn)收弧裂紋,焊接質(zhì)量非常不穩(wěn)定。


經(jīng)和項(xiàng)目部質(zhì)檢人員、焊工交流,并到檢測(cè)探傷處查看探傷底片。通過RT探傷底片分析,平焊、立焊部位沒有出現(xiàn)大面積氣孔缺陷,僅是仰焊部位出現(xiàn)了大面積氣孔缺陷。經(jīng)過分析,此國(guó)產(chǎn)品牌鎳基焊材存在先天缺陷,不適宜仰焊焊接,是造成焊縫大面積產(chǎn)生氣孔的直接原因。


經(jīng)過調(diào)研,決定采用進(jìn)口鎳基焊條進(jìn)行焊接。美國(guó)SMC公司產(chǎn)鎳基焊條ENiCrFe—3,焊工反應(yīng)焊接操作性較差,熔池鐵液脫渣性較差,且容易粘條??紤]試焊時(shí)現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜,焊縫質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)較大,不建議使用。


選用英國(guó)曼徹特產(chǎn)鎳基焊條ENiCrFe—3施焊時(shí),焊工反應(yīng)操作性良好,熔池鐵液脫渣性較好,且不易粘條,焊縫經(jīng)拍片合格率較高。因此*終采用英國(guó)曼徹特產(chǎn)焊條焊接φ508mm×30mm管口48個(gè),合格率98%,達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。


3. 國(guó)內(nèi)外鎳基焊條對(duì)比試驗(yàn)


鑒于公司對(duì)鎳基材料的施工越來越多,我們對(duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)外進(jìn)口的4種鎳基焊條進(jìn)行了管道對(duì)接焊縫的對(duì)比性試驗(yàn)。管道材質(zhì)采用TP304,規(guī)格φ168mm×12mm×300mm,焊接方法為GTAW+SMAW,焊接位置水平固定5G。


(1)國(guó)產(chǎn)A品牌牌號(hào)鎳基焊條?由于該焊條為酸性渣,鐵液和熔渣流動(dòng)性好,在仰焊位置鐵液容易堆積,所以在仰焊位置不宜采用連弧焊接,宜采用滅弧焊方法操作。焊條脫渣性能差,表面的熔渣需認(rèn)真修磨,否則焊縫表面易夾雜熔渣。


(2)國(guó)產(chǎn)B品牌鎳基焊條?該焊條為堿性渣,鐵液和熔渣流動(dòng)性差,填充、蓋面焊接宜采用連弧焊。脫渣性能較好,焊縫表面較為光滑,焊后表面光亮無藥皮殘留。


(3)進(jìn)口C品牌鎳基焊條?為堿性渣,鐵液和熔渣流動(dòng)性好,填充、蓋面焊接宜采用連弧焊。焊條焊接時(shí)脫渣性能好,焊后表面光亮無焊藥殘留。適用全位置焊易操作,電流適應(yīng)性較低。


(4)進(jìn)口D品牌鎳基焊條?該焊條屬于堿性渣系,外形完整做工美觀。填充、蓋面焊接宜采用連弧焊,電弧有很高的挺度、鐵液流動(dòng)性稍差,電弧穩(wěn)定性較好不易粘焊條,焊接時(shí)端部套筒保護(hù)較深易操作,熔深為1~2mm,熔寬適中,焊后表面光滑、無明顯藥皮殘留,連弧焊焊道飽滿成形美觀,無氣孔、收弧裂紋、縮孔,適用全位置焊,易操作,電流適應(yīng)性較低。國(guó)內(nèi)外鎳基焊條焊接時(shí)端部套筒對(duì)比如圖1所示。



檢測(cè)公司RT探傷結(jié)果對(duì)比: ①國(guó)產(chǎn)A品牌、B品牌鎳基焊條完成焊縫經(jīng)檢測(cè)公司RT探傷,在4~6~8點(diǎn)的仰焊位置出現(xiàn)大面積的密集性氣孔,判定為不合格。②進(jìn)口C品牌鎳基焊條完成焊縫經(jīng)檢測(cè)公司RT探傷,同樣發(fā)現(xiàn)在4~6~8點(diǎn)位置有少量氣孔,氣孔成分散狀,但與以上兩種國(guó)產(chǎn)鎳基焊條相比要少得多,判定為合格。③進(jìn)口D品牌焊條焊縫RT探傷無氣孔,探傷合格(見圖2)。




4. 結(jié)果和建議


本次鎳基焊條焊接試驗(yàn)共進(jìn)行了焊條外觀檢測(cè)對(duì)比、焊條焊接復(fù)驗(yàn)對(duì)比、管材對(duì)接焊縫焊接操作性對(duì)比及RT探傷對(duì)比等。由于國(guó)產(chǎn)焊材RT探傷時(shí),焊縫中局部布滿氣孔,所以后續(xù)的力學(xué)性能等試驗(yàn)沒有進(jìn)行。


通過對(duì)比,目前國(guó)產(chǎn)鎳基焊條生產(chǎn)技術(shù)還在起步階段,國(guó)產(chǎn)鎳基焊條在化學(xué)成分、力學(xué)性能上和國(guó)外焊材相比區(qū)別不大,但是焊接操作性能和國(guó)外焊材相比還有一定差距。主要表現(xiàn)在焊條脫渣性差、電弧不穩(wěn)定、熔渣對(duì)熔池保護(hù)不佳、電流適應(yīng)性差,難以適應(yīng)全位置焊接,特別是仰焊位置焊接時(shí),會(huì)因出現(xiàn)局部大面積氣孔缺陷而造成焊縫返修。此結(jié)論通過公司內(nèi)幾個(gè)項(xiàng)目的施工,得到驗(yàn)證。



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