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hejing0412 2015-10-26 21:06

手工操作 全位置 直径Φ84mm 压力管道药芯焊丝CO2 气体保护焊 探讨

本人一向认为,好的故事,必须有开头还要有结尾,这个故事开了头,当然也应该有结尾,而且还要有好的结尾,想了想,还是把结尾放在后面,还是放在前面好呢?

放在前面,更多人会看见,放在后面,真正在乎的人才能看见。委实难以抉择,还是放在后面吧。让有耐心的人学到更有价值的东西也更加符合了--道。
2016-2-2 加入的评论


压力管道药芯焊丝CO2 气体保护焊 探讨

药芯焊丝CO2气体保护焊 越来越普及,FCAW用于压力容器 或者 压力管道的情况也常见到,但是无论从经验还是理论上都有很多争议。

本人目前做海洋工程,制造厂使用FCAW做了Φ168mm的焊评,通过了实验,第三方直接批准了厂家的WPS覆盖到直径Φ84mmX19mm,;

本人对于重要压力管道使用FCAW的观点有两个:

1.压力过高,大于1MPa(一些国际大项目业主的规格书有类似限制),不建议使用,因为业界公认,药芯焊丝的稳定性是个世界性难题,没有任何一家制造厂在细丝(1.2mm最常用)领域能够保证绝对不会有空心,药粉不均匀的问题 参考《NBT 47015-2011 原JBT 4709》;

2.手工操作 全位置 直径Φ168mm大概是个下限,不排除个别好手能够达到Φ89mm的水平,但是那个没有推广价值,因为很难掌握,随着管子直径变小,操作难度不断加大,很难保证质量;

[attachment=111609]

经过一段时间的总结,搜集资料,又有所收获一起放在前面,便于大家提意见,一起提高:
刚刚为了这个问题咨询了两个重要人物:
1.NBT 47015-2011(JBT 4709) 压力容器焊接规程》主要起草人:戈兆文 教授;
2.国内某著名焊接材料前总经理;
结论如下:
1.标准起草人戈兆文教授电话中指出:
1.1 下一步标准升版中会进一步澄清,FCAW要用于压力容器,必须是碱性配方:
-这个要求貌似放松,其实更严了,因为国内目前无法制造碱性配方药芯焊丝;
-国外只有极少数品牌可以制造碱性配方药芯焊丝,美国的赫伯特有产品,但是价格昂贵,工艺性能恶劣,成型不良,客户需求量不大;
-国内目前的药芯焊丝都是酸性配方,工艺性能良好(但是标准如果升级以后限制为碱性配方,国内产品将都不能用于压力容器焊接)
1.2 目前厂里 低温钢厚壁管道的药芯焊丝品牌是 日本 神钢KOBELCO DW-A55LSR
-戈兆文教授说,日本 神钢集团他本人参观过药芯焊丝生产线,当面咨询过FCAW用于压力容器的问题,神钢方面当时就声明:他们的药芯焊丝不能用于日本的压力容器焊接;
-戈兆文教授又说,2008年会的时候,日本神钢自费参加会议,在会议上发表了文章澄清,他们生产的 药芯焊丝 FCAW不能用于压力容器焊接
1.3 药芯焊丝的另外一个问题,就是扩散氢问题,真空包装一打开,就会迅速吸收潮气,降低冲击韧性,但是又不能像焊条一样烘烤去除,所以在使用中很难保证性能稳定;
1.4 戈兆文教授又讲了, 限制规定除了4.2 解释 FCAW 不可用于压力容器《 NBT 47015-2011 JBT 4709 压力容器焊接规程》,还有另外一个重要标准也限制了FCAW的使用;
-NBT 47014-2011(JBT 4708) 承压设备焊接工艺评定》附录B也有限制,B.4提出来使用标准以外的焊接方法,应该做填充金属归类报告
- 另外一个重要信息是,戈兆文教授说,编制标准的时候,也给各个焊材厂家发去了资料,没有一个 药芯焊丝 的厂家出具报告,保证自己的药芯焊丝性能稳定(笔者意见:国内的药芯焊丝制造商面对权威部门的时候,就没有了底气);
-该资料附于邮件,篇幅稍微长,而且专门的词汇、概念对于非焊接专业人员或许有点理解困难;
-为了便于总结,笔者擅自归纳为:NBT 47014-2011(JBT 4708) 承压设备焊接工艺评定》附录B 挑战国内所有药芯焊丝制造厂的时候,厂家纷纷保持沉默,没有哪个厂家敢于出具证明,保证自己的药芯焊丝能够提供稳定的压力容器制造要求的性能;
2.国内某著名焊接材料厂 前总经理澄清
2.1 药芯焊丝基本酸性,碱性的确制造困难,而且成本、性能没有优势;
2.2 技术上并非解决不了,但是因为没有经济价值,代价太高,所以没有推广;
扯得是否有点远,再把之前的信息整合一下,以便总结思路,走对方向:
3.英国焊接学会TWI2009年公开的核潜艇焊接论文中,指出FCAW只使用于焊接最高屈服强度400MPa,最低冲击温度-60℃;笔者根据逻辑推断:这就是目前国际水平FCAW工艺能力的上限;由于种种原因这个资料不能附在这里,该资料真实性由本人保证
4.国际著名大公司 雪佛龙,焊接行业龙头之一 柏克德,规格书中明确指出:FCAW 只能用于 直径不小于168mm管子的 手工操作全位置焊接;
5.国内权威标准《NBT 47015-2011 原JBT 4709 压力容器焊接规程》-4.2条 解释 FCAW 不采用于压力容器焊接
6. 国内权威标准《NBT 47014-2011(JBT 4708) 承压设备焊接工艺评
定》-附录B对于FCAW药芯焊丝使用的限制
  注意1:该标准适用于管道;[attachment=111661]
  注意2:该标准升版后可能会更加严厉限制 非碱性配方(市场主流产品) 药芯焊丝;
综上所述,FCAW(药芯焊丝气体保护焊)用于压力管道应该非常谨慎,尤其是高压管道和 直径小于168mm 和 焊接位置不能用转动平焊来操作的手工全位置;
2016-3-29 加入的更新内容说明
总结一下,这个帖子讨论到目前,已经超出了题目自身的内涵,还涉及到 FCAW 自身的限制,以及中国制造的FCAW焊丝目前的一些问题,还有国外的相关信息。

但是深入探讨的结果必然如此,普遍联系规律。

有鉴于此,这个帖子并不会到此为止,其它论坛上探讨FCAW的问题还有很多,大多数人都是几句话试图解决问题,但是实际看来,这个问题的确很复杂,不是几句话说得清的。

群策群力,把问题继续深入还是有必要的,广大焊接工作者,以及从业人员,有许多困惑,都是口头谣传,谁都拿不出过硬的的理由,说好,或者不好,这种状态应该改变,而且根据目前的发展来看,中国的技术人员自身,也有能力回答这个问题
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amoxilin 2015-10-27 08:00
学习了

snakejhj 2015-10-27 08:11
国外用于管道上的很多。

weikaidi 2015-10-27 08:23
ASME不限制,国内确实限制,待将来吧,赞成楼上的观点,使用上小心行事。

碧海斜阳 2015-10-27 09:35
好专业,学习了~

daniao513 2015-10-27 10:16
药芯焊丝在压力容器和压力管道上使用是以后的趋势,相信国内的焊材企业会把药芯焊丝做的越来越好。

rytwinner 2015-10-27 10:25
买过进口焊丝,确实质量会好很多。。做压力容器,始终都是焊外部附件。。给工程公司干活时,附件都不让用。。

jones-su 2015-10-27 20:27

药芯焊丝的製造已有非常大的進步, 法規標準應依實際情況修正。

對銲工來說, 药芯焊丝的操作性比實心焊丝來的好。

hejing0412 2015-10-27 20:39
告诉我药芯焊丝质量稳定是世界性难题的,是行业中的泰斗级别人物,他们生产的药芯焊丝已经是中国的一流水平。

焊接的圈子太小,不能提名字。

总之,我那个结论不是空穴来风,是真正圈里大行家认可的结论。

ecnelis 2015-10-27 20:50
听说过药芯焊丝质量不稳定,学习了!

hejing0412 2015-10-27 20:59
别说中国制造,就是国际制造,也有同样的问题,英国焊接学会TWI在公开发表的论文上也承认,对于核潜艇这个级别的产品,焊接工艺FCAW的使用限制是:

1.屈服强度不高于400MPa(换算过来);
2.冲击韧性最低温度-60℃;

超出这个范围,根本就不允许使用FCAW。

这个资料在我手上,所以非常肯定。

vodaka 2015-10-28 09:20
好专业啊,学习了,感谢楼主分享

jones-su 2015-10-28 23:30
NACE 有對 FCAW 做相關研究報告, 報告說明药芯焊丝對於石化廠適用性。
詳細請參閱 NACE Paper No.08553:Flux-Core Welding in Refinery Service

我認為药芯焊丝可適用於石化廠壓力容器銲接,
但药芯焊丝是否適用於核能產品或潜艇这个级别的产品,因我未接觸這領域,我無法判斷。





hejing0412 2015-10-28 23:51
这个资料能否分享,或者能否发送我邮箱hejing0412@qq.com;不胜感激!

这个NACE对于FCAW的研究报告第一次听说,受教了。

友友 2015-10-29 09:07
分享一下:NACE Paper No.08553:Flux-Core Welding in Refinery Service。谢谢z

jjbing 2015-10-29 09:14
谢谢,学习了!

hejing0412 2015-10-29 09:34
这个3寸管FCAW全位置焊接的WPS批准以后,生产人员大胆使用了,当然外观好坏显然没有人在意。

专业人士本着专业精神进行一下评估,很容易发现这种工艺执行起来容易出问题,毕竟质量是干出来的,不是检出来的,如果全部外观报检的时候再按照标准检查,导致全部拒收,也没有啥意思

hejing0412 2015-10-29 12:01
这是国际大公司的 雪佛龙 也不允许管子焊接直径不小于168mm

hejing0412 2015-10-29 12:06
4寸的管子FCAW 效果也不佳

hejing0412 2015-10-29 23:29
目前已经跟日本神钢方面联系上了,期待他们能够回复有价值的信息。

朝圣者的天堂 2015-11-02 09:40
想问一下,现在很多承重钢结构用CO2焊的较多,那CO2焊现在是不是有相应的WPS就可以替代手工电焊焊了?

hejing0412 2015-11-02 12:23
按照合同和程序WPS得到业主和第三方(当需要的时候),就可以合法使用了。

咱们这里说的是原理,有风险不代表不能使用。

但是值得提醒的是:国内某非常著名的船厂据说出现了大量的裂纹,多到骇人的程度,损失惨重,圈内人有不少知道的,这里不方便说再多,你懂的。

tt5449 2015-11-02 17:04
对于Φ89mm  鉴于成本和效率和质量风险的考虑,采购FCAW意义不大。

hejing0412 2015-11-16 11:08
故事开了头,就应该有结尾:

现在继续提供新的发展:

日本神钢 方面回复了本人,澄清说:

1.1  Now, on site FCAW wire DW-A55LSR used for Dia 84mm manually all position, it is possible?
⇒神刚是焊材的生产厂家,对管道施工的具体要求规范也不是非常的了解,我们只能通过焊材的角度回答您的问题,请见谅.
  DW-A55LSR在日本国内,海外(特别是跟日本日挥(JGC)公司合作对应中东输油管线项目)有大量的使用业绩.对于各个项目客户使用管线的
  直径/大小我们没有第一手的资料(涉及到技术保密问题).我们给出的意见是在能使用FCW的管径范围内尽量使用高效的FCW施工法,
  对于由于管径过小而不能使用FCW施工法的情况下,我们建议使用GTAW 或 SMAW进行施工.

2.My experience,FCAW can used for pressure pipe manually and all postion only for pressure less than 1MPa, am I right?
⇒我们至今没有听说由于承压管线压力过大而不能使用DW-A55LSR的情况.承压管在压力大于1MPa时不能使用FCW的原因,如果方便的话,请告知我们.

3.My experience, and most important, FCAW property can not provide stable property, due to some area less flux inside the wire, especlly Dia 1.2mm or less
⇒FCW从上世纪80年代被开发以来,经过近30年的更新换代,在性能上早已经非常稳定了,DW-A55LSR在包括中海油大型导管架(丽湾项目)以及中东的输油管线项目上都有非常稳定的性能保证
  客户对其性能(特别是PWHT后的性能)有很高的评价.对于您提出的FCW内部药粉会存在不均匀的情况,通过我们神钢在生产技术,生产工艺上的改善,早已经不存在这种问题的发生.

hejing0412 2015-11-16 11:13
国内某厂家大量的FCAW裂纹事件,仅仅从技术上提供以下消息,与某权威人士核实:

1.焊接材料确实有问题,主要问题不是制造的药芯焊丝质量不稳定,而是设计成分出了问题;

2.现场用户使用方法出来问题,用FCAW的用户要特别注意:
2.1 FCAW热输入比较小,如果焊接速度过快,引起急速冷却,可能会导致裂纹产生;
2.2 电流电压 不可超出制造厂推荐的范围太多;

3.出现问题的时候,要及时解决,沟通焊材制造厂家,不要 讳疾忌医,导致问题引发更加严重的后果;

hejing0412 2015-11-16 11:16
同时,某著名品牌焊材制造厂家告知:FCAW在国际上应用已经比较广泛,用于压力容器和压力管道,ASME,BS EN ISO,都已经允许了。


这个是趋势,因为高效率,质量受控。

国内目前的问题,很多都不是技术问题,不能再具体提炼,那位权威人士说了这样一句话:“XXX要有良心!”

换句话说:很多问题,根部不是技术质量问题,而是职业道德,职业操守的问题...

cad21 2015-11-17 19:03
第三方批准的依据是什么标准?如果是评定的标准允许的就是可行的。当然,作为业主可以根据自己的需要设置一些高于要求的要求。
如果参考ASME,并未规定FCAW不能用于压力容器。按照ASME 第Ⅸ卷,168的管子做焊工考试可以最小覆盖到73mm。
个人观点,如果评定选用的规范允许则第三方的批准没有问题。

hejing0412 2015-11-17 21:02
第三方只能解决合法性的问题,本帖子探讨的是究竟FCAW工艺,用于压力容器,是否安全的问题。

说白了,WPS合法,PQR合法,某某制造厂不还是损失上亿了吗?数不清的FCAW裂纹,并不代表WPS不合法。

焊接这个东西,如果只懂桌面以上那部分,还不能解决所有问题,标准只是最低要求,即使完全按照标准执行,标准也不保证你绝对安全。

规范不能取代经验,这个是常识。

hanpei123 2015-12-03 14:02
学习了。

f660401 2015-12-03 16:10
楼主是干什么行业的?

周庆 2015-12-03 16:12
我想問金屬粉心焊絲你歸納為那一類?這不也是FCAW?這個好像不存在渣是堿性還是酸性的問題!FCAW由於焊絲製造的不穩定出現空心,它的幾率是多少,它所引起的質量問題無法彌補和挽救嗎?在FCAW運用機械焊接時出現焊接缺陷的幾率不一定比實心焊絲高,焊接中又不是不允許缺陷的出現,發現缺陷進行適當的返修不就可以了?即使有合格的焊接工藝評定,把質量大部分壓在個人操作技能上,是很不可靠的。

周庆 2015-12-03 16:14
對樓主的專研表示敬佩

周庆 2015-12-03 16:16
我們一直用藥芯焊絲焊接環縫合直縫

hejing0412 2015-12-03 20:55
本人做过几个行业,石油化工,电站锅炉,海洋工程,一直从事焊接专业。

hejing0412 2015-12-03 20:58
你的问题涉及到了更广泛的问题,气体保护焊焊接小径管,使用手工焊,这个前提条件是主题。

进入其它领域会引发许多技术细节,当然也非常有趣,值得深入,但是那个可以在适当的时机另外建立一个帖子专题讨论。

周庆 2015-12-04 08:59
同意你的觀點,在個人技能不穩定影響產品質量的幾率增大的情況下,對於設備和焊接材料的質量穩定要求更高是應該的。

hejing0412 2015-12-04 11:22
压力大吗?壁厚,材料,焊丝品牌?

周庆 2015-12-04 13:54
不是很大1.6MPA的設計壓力3.3MPA的水壓測試SG255 295 2-3MM的壁厚!根據不同產品水爆 破壓力8-14MPA

hejing0412 2015-12-04 15:08
很贵的焊丝,配方和制造工艺会有更大的性能富余量,所以局部空心可以被相当程度上消化掉,这就是FCAW在ASME,BS EN ISO,没有被禁止的道理吧。

同理,我知道印度的RINA,好象是,锅炉制造标准也不允许使用FCAW工艺,看来发达国家的焊接整体控制水平,人力成本,管理体系综合起来可以一定程度上消化FCAW不稳定的问题。

说一点题外话:几年前见过劳斯莱斯的船用螺旋桨推进器,那个结构非常厚重,但是也是全部使用焊条焊接的,他们人工那么贵,还使用如此慢速度焊接方法,肯定是因为这种 重载 高振动 高负荷的结构,还是焊条更可靠,更稳定。

蟑螂克星 2015-12-05 09:46
没有一定的功力很难进行这么深入的研究和探讨,能清晰的表达出来教育年轻的后辈更见功力。
我们大都浮在面上,很难往深了挖。
学习了。

周庆 2015-12-07 08:10
螺旋槳葉可以從其材料和焊接工藝上考慮下,從現有的質料顯示熔化極氣體保護焊運用遺址很少 。

394362 2015-12-07 09:36
Api 582对药芯焊自保护和气保有不同的限制

hejing0412 2015-12-07 12:18
周庆:
螺旋槳葉可以從其材料和焊接工藝上考慮下,從現有的質料顯示熔化極氣體保護焊哂眠z址很少 。


这就是本人之前做过的项目,Rolls Royce的产品,最重要的地方,还是SMAW,不使用FCAW

394362 2015-12-07 14:01
[attachment=112076]

周庆 2015-12-07 14:48
非常希望了解!這款產品的焊接工藝詳情,如有可能望能提供!謝謝

hejing0412 2015-12-07 17:11
4年以前的事情了,没有劳斯莱斯的工艺详情。

周庆 2015-12-08 08:12
只是覺得在,圖片上的位置所用材料可能是馬氏體不鏽鋼,採用FCAW的焊絲應該標準里是沒有。對於焊條可能更容易取得,由於焊絲的直徑小熔敷速度相對較快,對工件的預熱和緩冷是沒有多大作用的。這樣是否會引起焊接應力的增大或由於焊接應力增大而引發焊接缺陷?

hejing0412 2015-12-08 08:48
刚刚拜读这个资料,可以用 振聋发聩 来形容,非常非常感谢!

开这个帖子的目的已经基本达到了,这个资料的5.2.5条给出了非常专业,非常详细的解答。

为什么国外可以使用FCAW焊接压力管道,如何控制,如何保证,国内为什么不可以,终于找到了突破口。

没有对照,暂时列几条:
1. 焊材一定要做冲击试验,品牌级别更换,重新评定;
2.焊工考试硬度试验200 HV;
3.FCAW焊丝湿度/温度 联合控制,远远比其它焊材严格;
4.FCAW焊丝班次使用记录,控制;
5.焊接产品硬度控制;

只要能够保证以上条件真正受控,FCAW用于压力管道,压力容器还是有保证的。

万分感谢394362!

友友 2015-12-08 09:47
国产药芯焊丝在操作工艺方面已与国外名牌接近,但内在质量方面,熔敷金属力学性能波动、不稳定,低温冲击韧性出现低值,反映了焊丝的技术先进性不足,距国际先进水平尚有差距。引用:太原理工大学焊接材料研究所 孙 咸

高质量的药芯焊丝,工艺性好,熔敷金属力学性稳定,价格也很高。开发应用自动GTAW,也不用FCAW。

网事飘凌 2015-12-08 09:49
这个长见识了。


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