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红河州焊工技能培训:奥氏体不锈钢的焊接特点及焊条选用

[日期:2022-12-08]   来源:云南技能培训网  作者:云南技能培训网   阅读:433次

焊工是一种特种作业工种,从事焊工相关规定工作必须持证上岗,熔化焊接与热切割特种作业操作证每3年需要复审一次。一人一证持证上岗,全国通用。

考试形式:本人参考、单人单桌、分为理论科目和实操科目,满分均为100分,及格分均为80分。

报考咨询:18206863120(微信同号)

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焊工短期技能培训内容:

第一周:焊工基础(电焊工安全操作规范及设备工具的安全使用)手工电弧焊操作技能培训(例如:手工焊接设备、焊接材料、工具。各种焊接位置的操作技能,单面焊双面成型技术的操作技巧)。

第二周:氧、乙炔焊接与切割,等离子弧切割(气焊与切割设备的使用及安全操作规程),各种厚板、薄板气焊与切割操作技巧。

第三周:手工钨极氩弧焊技术(例如:氩弧焊设备及工具的安全使用和安全操作规程);氩弧焊焊接厚、薄板各种焊接位置的安全操作技巧;常用有色技术材料,例如:铝合金材料的焊接技巧。

第四周:二氧化碳气体保护电弧焊技术(例如:二氧化碳焊接设备、设备工具的安全操作规程);二氧化碳气体保护焊焊接位置的操作技巧。


电工证/焊工证/高空证/登高证/安全员考试培训报名简章

1、高压电工作业 :

指对1千伏(kV)及以上的高压电气设备进行运行、维护、安装、检修、改造、施工、调试、试验及绝缘工、器具进行试验的作业。


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2、低压电工作业:

指对1千伏(kV)以下的低压电器设备进行安装、调试、运行操作、维护、检修、改造施工和试验的作业。


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3、熔化焊接与热切割作业:

指使用局部加热的方法将连接处的金属或其他材料加热至熔化状态而完成焊接与切割的作业。适用于气焊与气割、焊条电弧焊与碳弧气刨、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、氧熔剂切割、激光切割、等离子切割等作业。

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4、高处安装、维护、拆除作业:

指在高处从事安装、维护、拆除的作业。适用于利用专用设备进行建筑物内外装饰、清洁、装修,电力、电信等线路架设,高处管道架设,小型空调高处安装、维修,各种设备设施与户外广告设施的安装、检修、维护以及在高处从事建筑物、设备设施拆除作业。


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5、登高架设作业: 指在高处从事脚手架、跨越架架设或拆除的作业。


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6、制冷与空调设备运行操作作业:

指对各类生产经营企业和事业等单位的大中型制冷与空调设备运行操作的作业。

适用于化工类(石化、化工、天然气液化、工艺性空调)生产企业,机械类(冷加工、冷处理、工艺性空调)生产企业,食品类(酿造、饮料、速冻或冷冻调理食品、工艺性空调)生产企业,农副产品加工类(屠宰及肉食品加工、水产加工、果蔬加工)生产企业,仓储类(冷库、速冻加工、制冰)生产经营企业,运输类(冷藏运输)经营企业,服务类(电信机房、体育场馆、建筑的集中空调)经营企业和事业等单位的大中型制冷与空调设备运行操作作业。


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7、制冷与空调设备安装修理作业: 

指对所指制冷与空调设备整机、部件及相关系统进行安装、调试与维修的作业。

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8、危化品安全员:

适用于危险化学品生产企业和经营单位,由昆明市应急管理局颁发,证书全称:危险化学品经营单位(主要负责人)和危险化学品生产单位(主要负责人)

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9、纸质版安全员证

适用于工贸企业,分为主要负责人和管理人员两大类。由昆明市安全生产协会颁发,证书全称:安全生产培训合格证。


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10、危险化学品操作证:

危险化学品的生产、经营、储存、运输、使用以及处置废弃危化品活动的人员,必须接受有关法律、法规、规章和安全知识、专业技术、职业卫生防护和应急救援等知识的培训,并经考核合格,方可上岗作业。
一、安全生产相关法律法规和危险化学品知识;
二、危险化学品单位安全管理和安全技术措施;
三、重大危险源辨识与现场应急处理;
四、危险化学品职业危害及其预防;
五、事故案例分析等五部分组成,既有理论指导内容,又有实际案例,理论与实际相结合,以期在安全生产培训考核中,取得好的培训效果。


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作业类别介绍:

(1)、光气及光气化工艺作业:

指光气合成以及厂内光气储存、输送和使用岗位的作业。

适用于一氧化碳与氯气反应得到光气,光气合成双光气、三光气,采用光气作单体合成聚碳酸酯,甲苯二异氰酸酯(TDI)制备,4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)制备等工艺过程的操作作业。


(2)、氯碱电解工艺作业:

指氯化钠和氯化钾电解、液氯储存和充装岗位的作业。

适用于氯化钠(食盐)水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气,氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气等工艺过程的操作作业。


(3)、氯化工艺作业:

指液氯储存、气化和氯化反应岗位的作业。

适用于取代氯化,加成氯化,氧氯化等工艺过程的操作作业。


(4)、硝化工艺作业:

指硝化反应、精馏分离岗位的作业。

适用于直接硝化法,间接硝化法,亚硝化法等工艺过程的操作作业。


(5)、合成氨工艺作业:

指压缩、氨合成反应、液氨储存岗位的作业。

适用于节能氨五工艺法(AMV),德士古水煤浆加压气化法、凯洛格法,甲醇与合成氨联合生产的联醇法,纯碱与合成氨联合生产的联碱法,采用变换催化剂、氧化锌脱硫剂和甲烷催化剂的“三催化”气体净化法工艺过程的操作作业。


(6)、裂解(裂化)工艺作业:

指石油系的烃类原料裂解(裂化)岗位的作业。

适用于热裂解制烯烃工艺,重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯,乙苯裂解制苯乙烯,二氟一氯甲烷(HCFC-22)热裂解制得四氟乙烯(TFE),二氟一氯乙烷(HCFC-142b)热裂解制得偏氟乙烯(VDF),四氟乙烯和八氟环丁烷热裂解制得六氟乙烯(HFP)工艺过程的操作作业。


(7)、氟化工艺作业:

指氟化反应岗位的作业。

适用于直接氟化,金属氟化物或氟化氢气体氟化,置换氟化以及其他氟化物的制备等工艺过程的操作作业。


(8)、加氢工艺作业:

指加氢反应岗位的作业。

适用于不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢,芳烃加氢,含氧化合物加氢,含氮化合物加氢以及油品加氢等工艺过程的操作作业。


(9)、重氮化工艺作业:

指重氮化反应、重氮盐后处理岗位的作业。

适用于顺法、反加法、亚硝酰硫酸法、硫酸铜触媒法以及盐析法等工艺过程的操作作业。


(10)、氧化工艺作业:

指氧化反应岗位的作业。

适用于乙烯氧化制环氧乙烷,甲醇氧化制备甲醛,对二甲苯氧化制备对苯二甲酸,异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮,环己烷氧化制环己酮,天然气氧化制乙炔,丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐,邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐,均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐,苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐,3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸),4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸),2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备2-乙基己酸(异辛酸),对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸,甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸,对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸,环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸,环己酮/醇混合物的氧化制己二酸,乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸,以及丁醛氧化制丁酸以及氨氧化制硝酸等工艺过程的操作作业。


(11)、过氧化工艺作业:

指过氧化反应、过氧化物储存岗位的作业。

适用于双氧水的生产,乙酸在硫酸存在下与双氧水作用制备过氧乙酸水溶液,酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸,苯甲酰氯与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化苯甲酰,以及异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯等工艺过程的操作作业。


(12)、胺基化工艺作业:

指胺基化反应岗位的作业。

适用于邻硝基氯苯与氨水反应制备邻硝基苯胺,对硝基氯苯与氨水反应制备对硝基苯胺,间甲酚与氯化铵的混合物在催化剂和氨水作用下生成间甲苯胺,甲醇在催化剂和氨气作用下制备甲胺,1-硝基蒽醌与过量的氨水在氯苯中制备1-氨基蒽醌,2,6-蒽醌二磺酸氨解制备2,6-二氨基蒽醌,苯乙烯与胺反应制备N-取代苯乙胺,环氧乙烷或亚乙基亚胺与胺或氨发生开环加成反应制备氨基乙醇或二胺,甲苯经氨氧化制备苯甲腈,以及丙烯氨氧化制备丙烯腈等工艺过程的操作作业。


(13)、磺化工艺作业:

指磺化反应岗位的作业。

适用于三氧化硫磺化法,共沸去水磺化法,氯磺酸磺化法,烘焙磺化法,以及亚硫酸盐磺化法等工艺过程的操作作业。


(14)、聚合工艺作业:

指聚合反应岗位的作业。

适用于聚烯烃、聚氯乙烯、合成纤维、橡胶、乳液、涂料粘合剂生产以及氟化物聚合等工艺过程的操作作业。


(15)、烷基化工艺作业:

指烷基化反应岗位的作业。

适用于C-烷基化反应,N-烷基化反应,O-烷基化反应等工艺过程的操作作业。


(16)、化工自动化控制仪表作业: 指化工自动化控制仪表系统安装、维修、维护的作业。



11、烟花爆竹安全作业:

指从事烟花爆竹生产、储存中的药物混合、造粒、筛选、装药、筑药、压药、搬运等危险工序的作业。


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12、煤矿安全作业


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13、金属非金属矿山安全作业



14、报名需要资料:

身份证、毕业证、照片白底、个人健康承诺书。


15、培训安排:

培训需要线上线下学习培训,有理论和实操培训,每周开班,报名后会给学员注册学习题库,学员先练习理论,然后等着安排培训和考试,考前需到校培训两天。


16、考试形式:

本人参考、单人单桌、理论实操均为机考,及格分为80分。考试简单,正常只要识字并且来参加培训考试都能过,如果考不过免费安排补考。


17、考试需携带的资料:身份证原件、准考证(由我校统一发放)。

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奥氏体不锈钢具有良好的焊接性,目前工业上应用最广,焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施,本文比较详细的分析了奥氏体不锈钢在焊接时产生热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、焊接接头的脆化(低温脆化、σ相脆化、熔合线脆断)原因和防治措施。


通过焊接特点理论和实践分析,着重介绍了奥氏体不锈钢在焊接不同材料和处于不同工作环境条件时焊条的选用原则方法,只有工艺措施和焊条选用合理,才可以焊接出完美的焊缝。


不锈钢在航空、石油、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用,不锈钢按化学成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢,按组织分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体-铁素体双相不锈钢。


在不锈钢中,奥氏体不锈钢(18-8型不锈钢)比其他不锈钢具有更优良的耐腐蚀性;强度较低,而塑性、韧性极好;焊接性能良好,其主要用作化工容器、设备和零件等,它是目前工业上应用最广的不锈钢。虽然奥氏体不锈钢有诸多优点但是若焊接工艺不正确或焊接材料选用不当,会产生很多缺陷,最终影响使用性能。



奥氏体不锈钢的焊接特点



(一)容易出现热裂纹


奥氏体不锈钢在焊接时热裂纹是比较容易产生的缺陷,包括焊缝的纵向和横向裂纹、火口裂纹、打底焊的根部裂纹和多层焊的层间裂纹等,特别是含镍量较高的奥氏体不锈钢更容易产生。


1. 产生原因


(1)奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大,结晶时间较长,且单相奥氏体结晶方向性强,所以杂质偏析比较严重。


(2)导热系数小,线膨胀系数大,焊接时会产生较大的焊接内应力(一般是焊缝和热影响区受拉应力)。


(3)奥氏体不锈钢中的成分如C、S、P、Ni等,会在熔池中形成低熔点共晶。例如, S与Ni形成的Ni3S2熔点为645℃,而Ni- Ni3S2共晶体的熔点只有625℃。


2. 防止措施


(1)采用双相组织的焊缝  尽量使焊缝金属呈奥氏体和铁素体双相组织,铁素体的含量控制在3~5%以下,可扰乱奥氏体柱状晶的方向,细化晶粒。并且铁素体可以比奥氏体溶解更多的杂质,从而减少了低熔点共晶物在奥氏体晶界的偏析。


(2)焊接工艺措施  在焊接工艺上尽量选用碱性药皮的优质焊条、采用小线能量,小电流、快速不摆动焊,收尾时尽量填满弧坑及采用氩弧焊打底等,可减小焊接应力和弧坑裂。


(3)控制化学成分  严格限制焊缝中 S、P等杂质含量,以减少低熔点共晶。


(二)晶间腐蚀


产生在晶粒之间的腐蚀,其导致晶粒间的结合力丧失,强度几乎完全消失,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂。


1.产生原因


根据贫铬理论,焊缝和热影响区在加热到450~850℃敏化温度(危险温度区)时,由于 Cr原子半径较大,扩散速度较小,过饱和的碳向奥氏体晶粒边界扩散,并与晶界的铬化合物在晶界形成Cr23C6,造成贫铬的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。


2. 防止措施


(1)控制含碳量  采用低碳或超低碳(W(C)≤0.03%)不锈钢焊接焊材。如A002等。


(2)添加稳定剂   在钢材和焊接材料中加入Ti、Nb等与C亲和力比Cr强的元素,能够与C结合成稳定碳化物,从而避免在奥氏体晶界造成贫铬。常用的不锈钢材和焊接材料都含有Ti、Nb,如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12MO2Ti钢材、E347-15焊条、H0Cr19Ni9Ti焊丝等。


(3) 采用双向组织  由焊丝或焊条向焊缝中熔入一定量的铁素体形成元素,如 Cr、Si、AL、 MO等,以使焊缝形成为奥氏体+铁素体的双相组织,因为Cr在铁素体内扩散速度比在奥氏体中快,因此Cr在铁素体内较快的向晶界扩散,减轻了奥氏体晶界的贫铬现象。一般控制焊缝金属中铁素体含量为5%~10%,如铁素体过多,会使焊缝变脆。


(4)快速冷却   因为奥氏体不锈钢不会产生淬硬现象,所以在焊接过程中,可以设法增加焊接接头的冷却速度,如焊件下面用铜垫板或直接浇水冷却。在焊接工艺上,可以采用小电流、大焊速、短弧、多道焊等措施,缩短焊接接头在危险温度区停留的时间,以免形成贫铬区。


(5)进行固溶处理或均匀化热处理  焊后把焊接接头加热到1050~1100℃,使碳化物又重新溶解到奥氏体中,然后迅速冷却,形成稳定的单相奥氏体组织。另外,也可以进行850~900℃保温2h的均匀化热处理,此时奥氏体晶粒内部的Cr扩散到晶界,晶界处Cr量又重新达到了大于12%,这样就不会产生晶间腐蚀了。


(三)应力腐蚀开裂


金属在应力和腐蚀性介质共同作用下,发生的腐蚀破坏。根据不锈钢设备与制件的应力腐蚀断裂事例和试验研究,可以认为:在一定静拉伸应力和在一定温度条件下的特定电化学介质共同作用下,现有的不锈钢均有产生应力腐蚀的可能。


应力腐蚀最大特点之一是腐蚀介质与材料的组合上有选择性。容易引起奥氏体不锈钢应力腐蚀主要是盐酸和氯化物含有氯离子的介质,还有硫酸、硝酸、氢氧化物(碱)、海水、水蒸气、H2S水溶液、浓NaHCO3+NH3+NaCl水溶液等介质等。


1.产生原因


 应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。  


2.防止措施


(1)合理制定成形加工和组装工艺 尽可能减小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源,易造成腐蚀坑。


(2)合理选择焊材 焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体。


(3)采取合适的焊接工艺 保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平。例如,避免十字交叉焊缝,Y形坡口改为X形坡口、适当减小坡口角度、采用短焊焊道、采用小线能量。


(4)消除应力处理 焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。


(5)生产管理措施 介质中杂质的控制,如液氨介质中的O2、N2、H2O等、液化石油气中的H2S、氯化物溶液中的O2、Fe3+、Cr6+等、防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等、添加缓蚀剂。

(四)焊接接头的脆化 


奥氏体不锈钢的焊缝在高温加热一段时间后,就会出现冲击韧度下降的现象,称为脆化。


1.焊缝金属的低温脆化(475℃脆化)


(1) 产生原因


含有较多铁素体的相(超过15%~20%)的双相焊缝组织,经过350~500℃加热后,塑性和韧性会显著下降,由于475℃时脆化速度最快,故称为475℃脆化。对于奥氏体不锈钢焊接接头,耐蚀性或抗氧化性并不总是最为关键的性能,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性就成为关键性能。


为了满足低温韧性的要求,焊缝组织通常希望获得单一的奥氏体组织,避免δ铁素体的存在。δ铁素体的存在,总是恶化低温韧性,而且含量越多,这种脆化越严重。


(2) 防治措施


① 在保证焊缝金属抗裂性能和抗腐蚀性能的前提下,应将铁素体相控制在较低的水平,约5%左右。


② 已产生475℃脆化的焊缝,可经900℃淬火消除。


2.焊接接头的σ相脆化


(1)产生原因


奥氏体不锈钢焊接接头在375~875℃温度范围内长期使用,会产生一种FeCr间化合物,称为σ相。σ相硬而脆(HRC>68)。由于σ相析出的结果,使焊缝冲击韧度急剧下降,这种现象称为σ相脆化。σ相一般仅在双相组织焊缝内出现;当使用温度超过800~850℃时,在单相奥氏体焊缝中也会析出σ相。


(2)防止措施


①限制焊缝金属中的铁素体含量(小于15%);采用超合金化焊接材料,即高镍焊材,并严格控制Cr、Mo、Ti、Nb等元素的含量。


②采用小规范,以减小焊缝金属在高温下的停留时间。


③对已析出的σ相在条件允许时进行固溶处理,使σ相溶入奥氏体。


④把焊接接头加热到1000~1050℃,然后快速冷却。σ相一般在1Cr18Ni9Ti钢中一般不产生。


 3.熔合线脆断  


(1)产生原因


奥氏体不锈钢在高温下长期使用,在沿熔合线外几个晶粒的地方,会发生脆断现象。


(2)防治措施


在钢中加入 Mo能提高钢材抗高温脆断的能力。


通过以上的分析,只有合理选择以上的焊接工艺措施或焊接材料都可以避免以上焊接缺陷的产生。奥氏体不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的焊接方法都可用于奥氏体不锈钢的焊接。

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