我公司為某化工廠制造的換熱器勉瘩，其殼體材質(zhì)為20MnMoNi55（δ=52 mm）延柠，在產(chǎn)品最終熱處理后對(duì)環(huán)縫再次射線檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)裂紋巫击，再用超聲波復(fù)探時(shí)棱貌，在近焊縫表面處出現(xiàn)了整圈的斷斷續(xù)續(xù)的微裂紋玖媚。

1 缺陷分析
　　
　　該產(chǎn)品環(huán)焊縫在焊后后熱處理后對(duì)接頭進(jìn)行100%UT 、100%RT檢驗(yàn)時(shí)均合格婚脱，說(shuō)明裂紋不是在焊后立即出現(xiàn)最盅，而是在焊后一段時(shí)間出現(xiàn)，具有延遲性起惕。進(jìn)一步取樣分析涡贱，證實(shí)缺陷性質(zhì)為“氫致裂紋”。

2 缺陷產(chǎn)生的原因
　　
　　眾所周知牌骚，鋼種的淬硬傾向翎女、焊接接頭的含氫量及其分布、焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)是產(chǎn)生焊接冷裂紋的三大主要因素缘荧。它們相互作用酸飞、相互影響，其中必有一種或兩種起主導(dǎo)作用蒿榄。而氫致延遲裂紋的產(chǎn)生與接頭的含氫量有直接關(guān)系央封，溫度是影響接頭氫擴(kuò)散、逸出的重要因素夹昼，此次裂紋的產(chǎn)生經(jīng)分析主要是溫度原因徐渗。
　　
　　（1）預(yù)熱溫度不均勻帘达，層間溫度偏低店麻。預(yù)熱可以有效地防止冷裂紋。措施之一，該產(chǎn)品施焊時(shí)坐求，不具備整體預(yù)熱的條件蚕泽，采用煤氣管道局部加熱，加熱區(qū)溫度高桥嗤，非加熱區(qū)溫度低须妻，溫度梯度大，冷卻速度快泛领，加之焊接過(guò)程中室溫偏低（4℃左右）荒吏，導(dǎo)致預(yù)熱及層間溫度不均勻，溫度下降速度快师逸。因筒體直徑大司倚，層間溫度一層比一層低豆混，在臨近焊縫外表面時(shí)篓像，已達(dá)不到焊接所要求的預(yù)熱溫度。

　　
　∶笏拧（2）焊后熱處理不及時(shí)员辩。延遲裂紋一般在焊后幾分鐘或幾小時(shí)之后才會(huì)產(chǎn)生。若能在產(chǎn)生裂紋以前及時(shí)進(jìn)行后熱（消氫）鸵鸥，可使擴(kuò)散氫充分逸出企电，并在一定程度上降低殘余應(yīng)力的作用，有效地防止冷裂紋护忠。而該產(chǎn)品焊接結(jié)束后乃筐，不具備整體后熱的條件，采用煤氣管道加熱方式進(jìn)行后熱前茧，室溫太低玄饶，短時(shí)間內(nèi)達(dá)不到后熱所需要的溫度，使擴(kuò)散氫來(lái)不及逸出金屬丰浙，達(dá)不到消氫的目的李腐，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。
　　
　　針對(duì)缺陷產(chǎn)生原因袄映，制定了詳實(shí)周密的返修工藝憎苦。

3 缺陷返修
　　
　　經(jīng)無(wú)損檢驗(yàn)人員的超聲波探傷（UT），確認(rèn)裂紋基本都在距焊縫外表面18～25 mm深度范圍泽姨。因此叁震，返修工作在外側(cè)進(jìn)行，具體采用分段敲坏、對(duì)稱碳弧氣刨唱较、手工電弧焊的補(bǔ)焊方法。

3.1 返修難點(diǎn)
　　
　　(1)施焊難度大召川。產(chǎn)品已經(jīng)成形南缓，管系部分焊接完畢胸遇，返修只能在外側(cè)進(jìn)行，必須準(zhǔn)確確定缺陷位置汉形，徹底清除缺陷（碳弧氣刨）纸镊，再進(jìn)行施焊。
　　
　　(2)控制預(yù)熱及后熱升溫速度概疆。產(chǎn)品管板直徑較大且較倍和（φ2 800 mm以上，δ=70 mm）岔冀，雙向鋼換熱管規(guī)格為φ44 mm×3 mm凯旭，管子與管板角焊縫焊肉較少，強(qiáng)度較低使套，而殼體較厚（δ=52 mm）罐呼，它們受熱的膨脹系數(shù)不一樣。若采用常規(guī)的預(yù)熱方法确确，管子受熱后先膨脹尺夺，因外殼較厚，溫度尚未完全傳遞到管板面啄，故不膨脹舒叨。管子與管板角焊縫在應(yīng)力的作用下容易拉裂，因此必需采用均熱升溫的方法焊蕉，嚴(yán)格控制升溫速度（≤50℃/h）滔测。產(chǎn)品施焊前整體進(jìn)爐預(yù)熱，焊接中斷后及時(shí)后熱谊弯。既不能升溫過(guò)快拉裂管子與管板角焊縫罚迹，又要保證擴(kuò)散氫及時(shí)逸出，達(dá)到消氫的目的玻市。詳見圖2和圖3柜涛。
　　
　　(3)控制層間溫度。必須采取相應(yīng)的保溫措施控制層間溫度父独，保證焊接要求的溫度格缘，確保返修質(zhì)量。環(huán)縫返修時(shí)酬屉，碳弧氣刨刨約1 m左右半等，下面用履帶式加熱片包住外殼保溫。補(bǔ)焊完后呐萨，補(bǔ)焊處立即用履帶式加熱片包住保溫杀饵，碳弧氣刨刨對(duì)稱處，再補(bǔ)焊。碳弧氣刨及返修順序?yàn)?→2→3→4→5→6→7→8切距，見圖1朽缎。

3.2 返修工藝

3.3 返修要求

(1) 焊條使用前必須按規(guī)定溫度烘干；(2) 用碳弧氣刨?gòu)氐浊宄鸭y谜悟，(3) 刨槽深度和寬度盡量保持均勻一致话肖，(4) 根部圓滑過(guò)渡；(5) 焊接時(shí)經(jīng)常測(cè)量焊件的表面溫度葡幸，(6) 采取保溫或臨時(shí)加熱措施保證焊件溫度不(7) 低于150℃最筒；(8) 采用多層多道焊方法進(jìn)行補(bǔ)焊，(9) 窄焊道蔚叨，(10) 不(11) 擺動(dòng)床蜘。因?yàn)楹髮訉?duì)前層有消氫作用，(12) 并能改善前層焊縫和熱影響區(qū)的組織议猛，(13) 有效防止冷裂紋玛呐。

4 最終檢驗(yàn)
　　
　　返修后，對(duì)焊縫進(jìn)行100%UT檢驗(yàn)妙裸，一次合格姨桩。

5 結(jié) 論
　　(1)對(duì)20MnMoNi55類低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)應(yīng)合理選擇預(yù)熱溫度跛庶，均勻加熱睁去，嚴(yán)格控制層間溫度，焊后及時(shí)后熱质凰。若條件允許殃宜，采用整體進(jìn)爐預(yù)熱和后熱；
　　(2)對(duì)20MnMoNi55類材質(zhì)的焊縫建議在完工后增加UT復(fù)探檢查畏琢，防止延遲裂紋的出現(xiàn)挟撑；
　　(3)該產(chǎn)品焊縫返修一次成功，證明返修工藝切實(shí)可行虐欲，為今后此類材質(zhì)的返修積累了經(jīng)驗(yàn)嫩坷。

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