La porosità della saldatura e la mancata penetrazione di perdite si riferiscono a un gran numero di minuscoli fori d'aria, cavità di ritiro e difetti di penetrazione incompleta generati all'interno del cordone di saldatura durante la saldatura di tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316. Questi difetti si formano attraverso-canali lungo la sezione trasversale della saldatura-sotto pressione media interna, con conseguente perdita verso l'esterno del fluido di processo. Nei casi più gravi, la concentrazione delle sollecitazioni nelle posizioni dei difetti provoca la rottura della saldatura e la rottura della tubazione sotto l'impatto della pressione e l'alternanza della temperatura. Questo guasto è un tipico difetto intrinseco della saldatura, che si manifesta principalmente nelle saldature di testa delle tubazioni, nei giunti di saldatura dei tubi di diramazione e nelle saldature di collegamento degli ugelli delle apparecchiature.
1. Meccanismo di generazione dei difetti e di evoluzione delle perdite
Durante la saldatura ad arco di argon dell'acciaio inossidabile austenitico, il metallo fuso si solidifica rapidamente. Se il gas protettivo non riesce a isolare l'aria in modo efficace, l'umidità, l'olio e le impurità degli ossidi si decompongono producendo gas, che non può fuoriuscire prima della solidificazione e viene bloccato all'interno della saldatura per formare pori. Quando l'apporto termico di saldatura è insufficiente, il metallo di base non può essere completamente fuso e fuso, formando spazi di penetrazione incompleti sul fondo della saldatura. Sotto la pressione interna a lungo termine-e il carico di cicli termici, i micro-pori e gli spazi non fusi si espandono gradualmente e si collegano attraverso canali di perdita. Il mezzo corrosivo penetra negli spazi del difetto per indurre la corrosione interna, ampliando ulteriormente la dimensione del difetto e accelerando la saldatura attraverso il danno alla parete-. A differenza del cedimento indotto dalla corrosione-, questa perdita ha origine da un legame metallurgico incompleto della saldatura stessa nella fase di produzione.
2. Posizioni tipiche soggette a perdite di difetti di saldatura
Saldature di testa fisse orizzontali con scarsa protezione dai gas e facile inglobamento di aria alla radice;
Posizioni di saldatura dei rami a T con complicato flusso del bagno di fusione e difficile controllo della penetrazione delle radici;
Saldature superficiali dell'orifizio del tubo con scarsa pulizia e ruggine residua dell'olio sulla superficie metallica di base;
I tubi riscaldanti-a pareti sottili vengono saldati con una velocità di saldatura eccessiva che porta a una profondità di fusione insufficiente;
Saldature multi-multi-passaggio con inclusione di scoria tra gli strati e pori interni nascosti.
3. Fattori che inducono il nucleo ad accelerare il cedimento della saldatura
Impurità come olio, acqua e incrostazioni di ossido rimangono sulla scanalatura di saldatura del tubo senza una pulizia approfondita;
Il flusso di protezione dell'argon è instabile, manca la protezione di tenuta posteriore e l'aria invade il bagno di fusione;
Una velocità di saldatura eccessiva e una corrente insufficiente portano ad una penetrazione incompleta delle radici e ad un rapido intrappolamento dei pori di solidificazione;
Spazio non corretto e dimensione del bordo smussato della scanalatura di saldatura, dimensione di assemblaggio non corrispondente;
Il materiale del filo di saldatura non corrisponde al metallo di base, con un elevato contenuto di impurità incline alla generazione di gas.
4. Misure tecniche di prevenzione e controllo-del collegamento completo
① Lucidare e pulire rigorosamente le scanalature di saldatura e il metallo base adiacente
Rimuovere olio, ruggine, umidità e strato di ossido per eliminare le fonti di gas.
② Implementare una protezione completa del riempimento di argon sul lato posteriore durante la saldatura di testa del tubo
Isolare completamente l'aria dalla radice di saldatura per evitare l'ossidazione e la formazione di pori.
③ Standardizzare i parametri del processo di saldatura tra cui corrente, velocità e dimensione della scanalatura
Garantire una profondità di fusione sufficiente a garantire la completa penetrazione della radice di saldatura.
④ Selezionare il filo di apporto per saldatura con composizione certificata corrispondente all'acciaio inossidabile 316
Controllare il contenuto di impurità dei materiali di consumo per saldatura per ridurre la probabilità di difetti.
⑤ Condurre ispezioni radiografiche o penetranti al 100% sulle saldature dei cuscinetti a pressione
Schermare i pori nascosti e i difetti di penetrazione incompleta prima della messa in servizio.
5. Tabella di confronto degli effetti della prevenzione
表格
| Modalità di saldatura e ispezione | Rischio di perdite di saldatura | Suggerimento per l'applicazione |
|---|---|---|
| Nessuna pulizia delle scanalature, nessuna protezione posteriore, nessun test non-distruttivo | Si verificano perdite di saldatura durante il test di pressione o il funzionamento a breve termine- | Levigare la sezione di saldatura difettosa e ris-saldare con protezione completa |
| Pulizia della superficie pre-saldatura + protezione argon su entrambi i lati- + rilevamento dei difetti tramite campionamento | Riduce efficacemente la porosità e i difetti di penetrazione incompleta | Specifiche di costruzione di saldatura standard per condotte a pressione in acciaio inossidabile |
| Specifica fissa della procedura di saldatura qualificata + ispezione non-distruttiva della saldatura completa + trattamento di passivazione della saldatura | Rischio di perdite nascoste estremamente basso | Schema preferito per progetti di ingegneria di tubi di riscaldamento ad alta-pressione e anti-corrosione |
Conclusione
La porosità della saldatura del tubo riscaldante in acciaio inossidabile 316 e le perdite di penetrazione incompleta sono principalmente causate dall'intrappolamento del gas e dall'insufficiente fusione metallurgica durante la formazione della saldatura. Le principali strategie di prevenzione includono la purificazione pre-dell'area di saldatura, un perfetto sistema di protezione del gas inerte, una gestione standardizzata dei parametri della procedura di saldatura e un rigoroso rilevamento non distruttivo dei difetti post-saldatura-. Il controllo di qualità dell'intero-processo di preparazione della saldatura, la-costruzione della saldatura in loco e l'ispezione della saldatura finita possono eliminare sostanzialmente gli incidenti dovuti a perdite di fluido e rotture per pressione causati da difetti intrinseci della saldatura delle tubazioni di riscaldamento.
