1、大型储罐大角焊缝焊接裂纹摘要:裂纹是焊接件中最常见的一种严重缺陷。在焊接应力及其他致脆因素共同作用下,焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。在大型储罐焊接中储罐角焊缝产生的裂纹尤为明显特别。本文从三个方面分析产生此类问题产生的原因。第一:下料卷制壁板国内大型储罐常见类型为 10 万方,由于储罐容积大,因此在制作安装此类储罐过程中采用三辊卷板机或是四辊卷板机卷制壁板,由于卷板机所能卷制最大壁板厚度为 50mm,因此在施工现场卷制过程中所有钢板弧度并不是一次成型,现场卷板是通过四次卷板成型,制作好胎架来保证卷板的弧度,以此来消除卷
2、板后带来的应力集中问题。第二:现场焊接强行组对由于储罐现场组对过程中,储罐基础存在一定的偏差,现场罐底板基础不平整,因此在组对边缘板时,采用楔子将边缘板垫起,调整到同一平面点焊,当现场安装到第三带壁板时进行储罐大角焊缝的焊接,由于基础存在问题,在边缘板四周采用了大量的楔子将边缘板垫起后进行大角焊缝焊接,在焊接完后未进行二次灌浆找平基础的情况将楔子去除,产生一个较大的拉力,这已经远远超出角焊缝的承受能力,当现场焊接完成后,由于未能及时的进行储罐的二次灌浆工作,导致储罐大角焊缝应力全部集中在第一带壁板每道立缝与边缘板的焊接处,在此时由于滚板产生的应力及强行组对产生的应力导致裂纹产生。第三:焊接管理
3、不到位由于大型储罐壁板为 12MnNiVR 的合金板,现场采用低氢型焊条焊接必须加温至 125 度至 150 度,才能保证焊接质量,焊 接 过 程 中 溶 于 焊 缝 金属 内 的 氢 向 热 影 响 区 扩 散 、 偏 聚 , 特 别 是 在 容 易 启 裂 的 三 轴 拉 应 力 集 中区 富 集 , 引 起 氢 脆 , 即 降 低 金 属 在 开 裂 位 置 ( 或 裂 纹 前 端 ) 的 临 界 应 力 ,当 此 处 的 局 部 应 力 超 过 此 临 界 应 力 时 , 就 造 成 开 裂 。 这 种 裂 纹 的 形 成 有 明显 的 时 间 延 迟 的 特 征 , 其 原 因 在
4、于 氢 扩 散 富 集 需 要 时 间 (孕 育 期 )。 产 生此 种 裂 纹 的 条 件 是 存 在 着 氢 和 对 氢 敏 感 的 组 织 , 同 时 又 有 较 大 的 拘 束 应 力 。因 此 , 它 常 产 生 在 严 重 应 力 集 中 的 焊 件 根 部 和 缝 边 , 以 及 过 热 区 。 现 场对 与 焊 接 质 量 控 制 把 关 不 严 , 造 成 大 角 焊 缝 开 裂 。针对以上三个方面的原因,对于现场滚板下料问题,在卷制钢板过程中,必须充分完整的释放钢板应力,保证钢板弧度的同时,确保钢板应力已经全部释放完毕。现场严禁强行组对焊接,必须在有条件的情况下才能焊接,加强现场的焊接管理。