sa249不锈钢

焊接奥氏体钢锅炉、过热器、换热器和冷凝器管的标准规范

化学性质:

碳:n / a 硅:n / a
锰:n / a 镍:n / a
钾:n / a 铬:n / a
硫:n / a 钼:n / a

机械性能:

ASTM A249规范涵盖了由奥氏体钢制成的公称壁厚焊接管和重冷加工焊接管。

锅炉管道

更具体地,ASTM A249规范适用于:

完成后,材料应:

生产质量ASTM A249和ASME SA 249压力管

生产质量ASTM A249和ASME SA249压力管不仅仅是将模板应用于产品。


图1

它需要一种制造工艺和质量体系,不仅要提供优良的焊接,而且要通过适当的冷加工(锻造)和热处理(退火)工艺来调节焊接,使其接近母材的结构和性能。只有这样,管道才会有适当的耐腐蚀,在温度稳定,和机械性能所需的最苛刻的应用。

仅用于生产高质量的不锈钢,双链体和镍合金压力管,只能用于苛刻或关键的应用。

过程:近距离观察

熔化过程产生一个熔化的金属水坑,湿润钢的两个边缘,并允许凝固创造一个单一的焊接件。气体钨极电弧焊(GTAW),通常被称为钨极惰性气体(TIG)焊接,是最常用的工艺。等离子弧焊(PAW)也被使用,通常缩写为等离子焊。

另一种不太常见的工艺是激光焊接(LBW),它利用光能制造一个熔融的熔池和产生的焊接件。钨极氩弧焊和等离子焊是常见的焊接方法中最宽容的一种,最容易产生高质量的焊缝。

图1是激光焊接316L管的显微照片。管尚未伪造或退火。注意与基材相比焊接的铸造结构。

激光焊接产生的熔池相对较小,难以实现稳健的制造工艺。条形成型工艺和焊接接头配置必须非常精确,这往往需要条形边缘的准备。

激光焊接
图2对象

冷工作(锻造)ASTM和ASME焊接压力管规格需要焊接区域。管必须在内部和外部锻造,以达到正确的性能。

焊接是树枝状结构的铸造,其应重结晶,以与基础金属的平衡晶粒结构重结晶。

充分的冷加工和适当的退火都是完成再结晶过程所必需的。退火通常是在管轧机上和在氢气氛中进行的,这可以减少表面氧化膜和焊接产生的热着色。其结果是解决退火,再结晶的焊缝和一个干净的管,形成自然发生的被动表面氧化膜,一旦它离开退火和暴露在空气中的氧气。

离线氢气氛明亮的退火器可用于需要特殊退火周期的合金或规格。

图2示出了适当焊接,锻造和退火管部分的显微照片。注意,焊缝的晶体结构与基金属的晶体结构非常接近。

激光焊接
图3

质量控制

管材的质量控制检验和测试应广泛,可分为无损检测,机械测试或腐蚀试验。ASME和ASTM压力管规格要求在生产的各个管道上进行静压压力测试或无损电动测试。

无损和机械测试。在作者公司执行的非破坏性涡流试验中,检查管的缺陷,并用墨水喷雾标记,其中缺损。可检测的缺陷可以源于原料问题,例如在条带中的叠片或其他缺陷,或者制造过程的问题,例如焊接穿透或完整性或锻造。所有轧机运营商应在涡流非破坏性测试技术中培训和认证到ASNT SNTC1A级别1或更高。

尺寸检验在Mill在线进行,以确保符合ASTM,ASME,公司或客户要求,包括管外径(OD),壁厚和长度的尺寸容差。使用从卷尺测量到激光微米的设备。

ASTM和ASME压力管规格需要在指定间隔时对随机管样品进行破坏性测试 - 例如,每1,500英尺(450米) - - 每个生产批次。这些所需的机械操纵测试包括扁平化(无缝管的火焰试验),法兰和反向弯曲试验(参见图3)。这些测试是对具有纵向焊接焊缝的样品进行的。尽职尽责的供应商也可以以横向取向以横向作为额外的保证进行这些测试。

此外,还需要进行室温拉伸和硬度测试,以评估管材的材料性能,并保证其符合压力容器设计标准。

腐蚀测试。客户可能会要求进行腐蚀测试,以评估晶间耐蚀性,发现在服务中对敏化的敏感性,测量相对于基材/母材的焊缝腐蚀性能,或确定在特定环境中对特定或一般腐蚀的敏感性。

重要的是要记住,每一种类型的腐蚀试验都是为了给某种合金或合金系列在特定的应用环境下的适用性提供一些指示,而特定的试验可能不适用于特定的合金或应用。因此,制造商和生产商在规定腐蚀测试要求时应该谨慎。

例如,ASTM A249-S7焊缝衰减试验被认为是可靠的腐蚀试验,但实际上,测试中使用的酸适用于实际操作环境的少于1%。其他测试,例如ASTM A262实践A&E可能对测试一般腐蚀进行更实用。

图4是在激光焊接的304L管上执行的焊接衰减测试的焊接电子显微镜图像ASTM A249-S7。注意焊缝已被攻击小于基础金属,导致焊接衰减比为0.84。该比率是焊接厚度的变化除以基材厚度的变化。在该示例中,焊缝在测试期间攻击小于基金金属。

原材料规格是实现高质量焊接管的一个重要因素。带材的物理特性,以及它的化学性质,都被严格规定和控制,以确保一个高质量的管。例如,已知少量添加硫可以改善焊接性,但过量添加可能会损害产品的延展性和成形性。

总之,制造一个高质量的压力管从一个明确指定的原材料开始。它还需要良好的熔焊、焊接区冷加工、热处理,当然还有成形和精加工过程的密切尺寸控制。最后但并非最不重要的是,测试方法必须是一流的,以确保一流的产品质量。

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