2024年6月3日发(作者：悉阳)
16安 装 1999年2月
SUS
310
S
耐热钢预热器内筒的焊接
王天茂 葛 军
(牡丹江市安装总公司 牡丹江 157000)
浩良河水泥厂窑尾预热器的
C
4、
C
5两级
内筒,直径分别为3360mm和3200mm,高分
别为3930mm和3840mm,壁厚为10mm,采
用日本产
SUS
310
S
耐热钢制造。
1 SUS310S耐热钢的焊接特点
SUS310S钢具有面心立方的的奥氏体组
织,且钢中加入了相当数量的合金元素,因此具
有较好的抗氧化性和一定的高温强度,被广泛
地做为炉用材料,钢的化学成分和力学性能如
表1所示。
表1 SUS310S钢的化学成分和力学性能
化 学 成 分 (%)
CSiMnPSNi
1.1.2应力腐蚀开裂
SUS310S耐热钢由于导热性差和线膨胀
率较大,在约束焊接变形时可能残留较大的焊
接应力,焊后采用热处理工艺和机械加工的方
法来降低残余应力,或表面造成压应力状态,是
降低应力腐蚀开裂的重要措施。
1.2 焊接接头的热裂纹
SUS310S钢焊接接头在冷却过程中可能
形成较大的拉应力,是产生热裂纹的必要条件;
易形成低熔点杂质聚集于晶界处,成为热裂的
内在条件;同时奥氏体钢易形成方向性柱状晶
组织,增大了热裂倾向。
为防止热裂纹,除了采取减小焊接应力、防
止过热等措施外,一个关键措施就是限制有害
杂质S和P的存在,这样可减少低熔共晶体的
存在,从而减小热裂倾向。
1.3 焊接接头的“等强性”
SUS310S钢作为热稳定钢,主要是保证抗
氧化性的要求,对强度并无特殊要求。
2 SUS310S耐热钢的焊接工艺
(1)焊接方法:采用手工电弧焊,直流反极
性接法。
(2)焊接材料:选用国产A407(<3.2、<4.
0)。
(3)坡口形式:V型坡口,间隙2～3mm,
钝边1～2
mm
,坡口角度为60°±5°。
(4)减小焊缝残余应力和细化晶粒处理;
焊接中及焊后对焊缝锤击。
(5)焊接工艺试验:试板材质与规格同实
际用材,根据现场施焊位置进行了平焊位置的
两组工艺试验,试验结果如表2所示。
根据焊接工艺试验确定的焊接规范参数如
表3所示。
(下转第45页)
力 学 性 能
屈服抗拉延伸
Cr
强度强度率
HRBHv
MPaMPa
(%)
55948821530.0200.271.590.0120.00320.0925.13267
由于
SUS
310
S
是具有奥氏体组织的耐热
钢,一般可从其焊接接头的耐蚀性、热裂纹及
“等强性”三个方面来分析。
1.1 焊接接头的耐蚀性
SUS310S耐热钢除总体均匀腐蚀外,应充
分注意其晶间腐蚀和应力腐蚀现象。
1.1.1晶间腐蚀
SUS310S钢焊接接头可能出现两种晶间
腐蚀现象,即焊缝晶间腐蚀和敏化区腐蚀。
在焊接能量较大或焊后经受敏化加热的条
件下可能产生焊缝晶间腐蚀,焊缝金属的含碳
量影响较大,含碳量越高,晶间腐蚀倾向越大。
如果焊缝金属含一定量稳定元素时,不必要求
超低碳。由于SUS310S是不含稳定元素而又不
是超低碳的耐热钢,所以有可能出现敏化区腐
蚀,但可通过选用适量的稳定元素,或采用小电
流和较大焊接速度的措施来避免和减小敏化区
产生腐蚀的倾向。
第1期 任俊和:面临困境的安装企业如何适应建筑市场
的份额。
4.2 专业施工组织的特点
专业施工组织具有专门的组织机构,专门
的技术管理人员,专业的施工技术力量,专用的
施工机具和施工工艺。正是这些特点,使得专业
施工组织具有以下优势。
(1)有利于专业资质的取证、换证、年审及
管理,确保专业质保体系的健全和有效运行。
(2)有利于专业技术的集聚,形成专业施
工的优势;有利于新技术、新工艺、新机具、新材
料的推广应用,总结提高,形成标准化的作业程
序和模式,保持专业施工技术的领先。
(3)有利于给科技人才成长提供较好的成
才条件和机会,有利于专业人员的凝聚和稳定,
也有利于专业技术人员和操作人员培养。
(4)专门的人员与政府有关部门和社会监
理对口,有利于办理各种申报手续和业务交往,
建立良好的工作关系和感情基础,达到事半功
倍的效果。
(5)有利于提高专业施工装备的利用率和
周转次数,有利于工程材料的回收和再利用,降
(上接第16页)
表2 工艺试验结果
焊接试板抗拉强度屈服强度延伸率
HRB
方法组别(
MPa
)(
MPa
)(%)
手弧焊
1
2
562
571
269
272
45
45
弯 曲
45
低施工成本,提高竞争能力。
4.3 专业施工组织的目标
达到技术领先,装备精良,管理科学,价格
合理。即在技术上强人一等,装备上精人一层,
管理上高人一等。最终达到你不能干的我能干,
你干了赔钱的我干了赢利。这样既可以承担高、
精、尖专业难度大的项目,又可承担技术含量较
小的民用建筑机电安装工程。
5 建立和完善以安装为主体的工程项目管理
体制是安装企业摆脱困境的必然选择
专业安装公司要在市场中立足、发展,就必
须走自己的路,充分利用和发挥专业技术的特
长,对大、中型工业建筑安装项目,采取安装为
主体的施工总承包,组建项目经理部,实施工程
项目管理。对专业技术较强并具有相对独立性
的工程项目,如电梯、锅炉、球罐等安装,可由专
业分公司组织专业项目经理部。
笔者认为,这样多层次的组织管理形式,多
方向多渠道与市场对接,安装能面对困境和挑
战,逐渐在市场中确立起自己的位置。
(收稿日期 1998-06-15)
h
)后放在保温筒内,随用随取。
(2)焊接:应采用合理的焊接顺序,先焊短
焊缝,后焊长焊缝,宜采用分段退焊的方法,小
规范、多层多道短弧焊接,以直线运条为好,层
间温度避免过高,收弧处弧坑填满,避免产生火
口裂纹。
(3)焊接过程的检查:对焊接规范参数、焊
接顺序、焊层清根等情况进行检查,有违反工艺
规程的应及时纠正。
(4)焊后检查:¹焊后按质量要求对焊缝
外观验收合格。º全部焊缝按
GB
3323-87进
行20%RT探伤,Ⅱ级合格。
4 结论
浩良河水泥厂窑尾预热器C4、C5两级内
筒按上述工艺进行施工,从投入运行以来的情
况证明,生产中采用正确的焊接工艺,严格质量
控制,达到了有关施工规范和质量标准的要求。
(收稿日期 1998-09-09)
背弯
84
面弯、
侧弯,各两
85
件均合格
表3 焊接规范参数
焊 材规格焊接极焊接电流焊接电压焊接速度
及规格(mm)方法性(A)(V)(cm/s)
A407<3.2b=10手弧焊反85～11024～28
A407<4.0b=10手弧焊反115～15024～28
5～7
5～7
3 焊接质量控制
(1)焊前准备:焊件坡口尺寸及形式应符
合工艺规定要求,采用等离子切割下料后用铣
边机铣制,施焊前坡口两侧各20mm范围内清
除水、锈、油污、毛刺等,并将坡口两侧各100
mm范围内涂白垩粉。焊条烘干(350℃、1.5
2024年6月3日发(作者：悉阳)
16安 装 1999年2月
SUS
310
S
耐热钢预热器内筒的焊接
王天茂 葛 军
(牡丹江市安装总公司 牡丹江 157000)
浩良河水泥厂窑尾预热器的
C
4、
C
5两级
内筒,直径分别为3360mm和3200mm,高分
别为3930mm和3840mm,壁厚为10mm,采
用日本产
SUS
310
S
耐热钢制造。
1 SUS310S耐热钢的焊接特点
SUS310S钢具有面心立方的的奥氏体组
织,且钢中加入了相当数量的合金元素,因此具
有较好的抗氧化性和一定的高温强度,被广泛
地做为炉用材料,钢的化学成分和力学性能如
表1所示。
表1 SUS310S钢的化学成分和力学性能
化 学 成 分 (%)
CSiMnPSNi
1.1.2应力腐蚀开裂
SUS310S耐热钢由于导热性差和线膨胀
率较大,在约束焊接变形时可能残留较大的焊
接应力,焊后采用热处理工艺和机械加工的方
法来降低残余应力,或表面造成压应力状态,是
降低应力腐蚀开裂的重要措施。
1.2 焊接接头的热裂纹
SUS310S钢焊接接头在冷却过程中可能
形成较大的拉应力,是产生热裂纹的必要条件;
易形成低熔点杂质聚集于晶界处,成为热裂的
内在条件;同时奥氏体钢易形成方向性柱状晶
组织,增大了热裂倾向。
为防止热裂纹,除了采取减小焊接应力、防
止过热等措施外,一个关键措施就是限制有害
杂质S和P的存在,这样可减少低熔共晶体的
存在,从而减小热裂倾向。
1.3 焊接接头的“等强性”
SUS310S钢作为热稳定钢,主要是保证抗
氧化性的要求,对强度并无特殊要求。
2 SUS310S耐热钢的焊接工艺
(1)焊接方法:采用手工电弧焊,直流反极
性接法。
(2)焊接材料:选用国产A407(<3.2、<4.
0)。
(3)坡口形式:V型坡口,间隙2～3mm,
钝边1～2
mm
,坡口角度为60°±5°。
(4)减小焊缝残余应力和细化晶粒处理;
焊接中及焊后对焊缝锤击。
(5)焊接工艺试验:试板材质与规格同实
际用材,根据现场施焊位置进行了平焊位置的
两组工艺试验,试验结果如表2所示。
根据焊接工艺试验确定的焊接规范参数如
表3所示。
(下转第45页)
力 学 性 能
屈服抗拉延伸
Cr
强度强度率
HRBHv
MPaMPa
(%)
55948821530.0200.271.590.0120.00320.0925.13267
由于
SUS
310
S
是具有奥氏体组织的耐热
钢,一般可从其焊接接头的耐蚀性、热裂纹及
“等强性”三个方面来分析。
1.1 焊接接头的耐蚀性
SUS310S耐热钢除总体均匀腐蚀外,应充
分注意其晶间腐蚀和应力腐蚀现象。
1.1.1晶间腐蚀
SUS310S钢焊接接头可能出现两种晶间
腐蚀现象,即焊缝晶间腐蚀和敏化区腐蚀。
在焊接能量较大或焊后经受敏化加热的条
件下可能产生焊缝晶间腐蚀,焊缝金属的含碳
量影响较大,含碳量越高,晶间腐蚀倾向越大。
如果焊缝金属含一定量稳定元素时,不必要求
超低碳。由于SUS310S是不含稳定元素而又不
是超低碳的耐热钢,所以有可能出现敏化区腐
蚀,但可通过选用适量的稳定元素,或采用小电
流和较大焊接速度的措施来避免和减小敏化区
产生腐蚀的倾向。
第1期 任俊和:面临困境的安装企业如何适应建筑市场
的份额。
4.2 专业施工组织的特点
专业施工组织具有专门的组织机构,专门
的技术管理人员,专业的施工技术力量,专用的
施工机具和施工工艺。正是这些特点,使得专业
施工组织具有以下优势。
(1)有利于专业资质的取证、换证、年审及
管理,确保专业质保体系的健全和有效运行。
(2)有利于专业技术的集聚,形成专业施
工的优势;有利于新技术、新工艺、新机具、新材
料的推广应用,总结提高,形成标准化的作业程
序和模式,保持专业施工技术的领先。
(3)有利于给科技人才成长提供较好的成
才条件和机会,有利于专业人员的凝聚和稳定,
也有利于专业技术人员和操作人员培养。
(4)专门的人员与政府有关部门和社会监
理对口,有利于办理各种申报手续和业务交往,
建立良好的工作关系和感情基础,达到事半功
倍的效果。
(5)有利于提高专业施工装备的利用率和
周转次数,有利于工程材料的回收和再利用,降
(上接第16页)
表2 工艺试验结果
焊接试板抗拉强度屈服强度延伸率
HRB
方法组别(
MPa
)(
MPa
)(%)
手弧焊
1
2
562
571
269
272
45
45
弯 曲
45
低施工成本,提高竞争能力。
4.3 专业施工组织的目标
达到技术领先,装备精良,管理科学,价格
合理。即在技术上强人一等,装备上精人一层,
管理上高人一等。最终达到你不能干的我能干,
你干了赔钱的我干了赢利。这样既可以承担高、
精、尖专业难度大的项目,又可承担技术含量较
小的民用建筑机电安装工程。
5 建立和完善以安装为主体的工程项目管理
体制是安装企业摆脱困境的必然选择
专业安装公司要在市场中立足、发展,就必
须走自己的路,充分利用和发挥专业技术的特
长,对大、中型工业建筑安装项目,采取安装为
主体的施工总承包,组建项目经理部,实施工程
项目管理。对专业技术较强并具有相对独立性
的工程项目,如电梯、锅炉、球罐等安装,可由专
业分公司组织专业项目经理部。
笔者认为,这样多层次的组织管理形式,多
方向多渠道与市场对接,安装能面对困境和挑
战,逐渐在市场中确立起自己的位置。
(收稿日期 1998-06-15)
h
)后放在保温筒内,随用随取。
(2)焊接:应采用合理的焊接顺序,先焊短
焊缝,后焊长焊缝,宜采用分段退焊的方法,小
规范、多层多道短弧焊接,以直线运条为好,层
间温度避免过高,收弧处弧坑填满,避免产生火
口裂纹。
(3)焊接过程的检查:对焊接规范参数、焊
接顺序、焊层清根等情况进行检查,有违反工艺
规程的应及时纠正。
(4)焊后检查:¹焊后按质量要求对焊缝
外观验收合格。º全部焊缝按
GB
3323-87进
行20%RT探伤,Ⅱ级合格。
4 结论
浩良河水泥厂窑尾预热器C4、C5两级内
筒按上述工艺进行施工,从投入运行以来的情
况证明,生产中采用正确的焊接工艺,严格质量
控制,达到了有关施工规范和质量标准的要求。
(收稿日期 1998-09-09)
背弯
84
面弯、
侧弯,各两
85
件均合格
表3 焊接规范参数
焊 材规格焊接极焊接电流焊接电压焊接速度
及规格(mm)方法性(A)(V)(cm/s)
A407<3.2b=10手弧焊反85～11024～28
A407<4.0b=10手弧焊反115～15024～28
5～7
5～7
3 焊接质量控制
(1)焊前准备:焊件坡口尺寸及形式应符
合工艺规定要求,采用等离子切割下料后用铣
边机铣制,施焊前坡口两侧各20mm范围内清
除水、锈、油污、毛刺等,并将坡口两侧各100
mm范围内涂白垩粉。焊条烘干(350℃、1.5