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高炉炉壳加工
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使用热风炉时炉壳开裂该如何维护

2021-10-05 13:45:37

我国热风炉炉壳焊缝经常受到化学成分、金相组织、炉压、腐蚀、环境和大气等因素的影响。热风炉炉壳维护就化学成分而言,热风炉炉壳高碳含量影响钢的耐大气腐蚀性能;磷偏析严重,降低了钢的塑性和韧性,导致钢的冷脆性,对焊接性能产生不良影响。钢中硫偏析严重,使钢的质量恶化,降低了钢的高温塑性。如果钢中的硫含量偏高,由于焊接过程中SO2的产生,会在焊接金属中形成气孔和气孔。


就金相组织的影响而言,热风炉炉壳焊缝焊接界面的金相组织包括宏观组织和微观组织,其中宏观组织界面一般具有粗大的柱状晶体结构,由于各种原因可能会出现裂纹、气泡、夹渣和偏析等缺陷。就炉压的影响而言,如果在焊接过程中存在气泡、松动、夹渣和热裂纹等缺陷,并且在热风炉运行过程中炉壳中存在周期性交变载荷应力,那么在交变载荷应力的作用下,焊缝缺陷将形成微裂纹。微裂纹必然存在应力集中,从而形成应力场。当应力场的应力值增加到临界值时,裂纹附近的内应力会达到焊缝的断裂强度,导致裂纹扩展,使焊缝开裂。


就腐蚀的影响而言,可能有以下几种钢腐蚀:一般腐蚀。为了避免或减少这种腐蚀,大多数企业选择采用防腐涂层来降低腐蚀速率。二是晶间腐蚀,非常危险。不锈钢炉壳焊接时应特别注意防止晶间腐蚀。第三是点蚀,通过防止水和氧气与金属接触,可以尽可能避免点蚀。第四种是应力腐蚀和腐蚀疲劳,是应力和介质共同作用的破坏形式,破坏一般通过晶粒进行(即穿晶腐蚀)。


就环境影响而言,主要包括:相对湿度的影响,钢的临界相对湿度约为70%;温度的影响,当相对湿度达到临界值时,温度的影响明显加剧,温度上升10℃,腐蚀速度增加2倍;当大气中含有盐雾、二氧化硫、硫化氢和灰尘时,大气中其他物质的影响会加速腐蚀。针对这些影响,应根据热风炉加工、焊接和安装的具体位置,以及当前的气候和环境条件,进行具体分析,并采取措施加以避免。


通过对上述原因的分析,认为焊接缺陷是由多种原因造成的,在热风炉运行过程中炉壳内存在周期性交变载荷压力,导致焊接缺陷处应力集中,形成微裂纹。只有在腐蚀介质侵入后,炉壳才有可能出现焊接裂纹,甚至出现炉壳顶部与炉壳分离的危险情况。

热风炉炉壳维护

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