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不锈钢桥梁护栏马弗管在长时间高温、自重(20000kg)及烧嘴燃烧不均导致的温度不均匀等因素作用下,会在使用过程中出现缩颈、壁厚减薄、焊缝开裂、截面变形、香蕉状弯曲、鼓包等缺陷。对于由于高温蠕变引起的伸长、缩颈、厚度减薄、截面变形、弯曲、鼓包等缺陷,可以通过切除失效部位的措施进行修复。为此,在修复前首先对马弗管进行测量以确定修复工艺和修复后的验收标准。其次,对缺陷部位切除后进行焊接。A1管缺陷主要表现为: 道环形焊缝开裂,二次吊装法兰设计缺陷及产生处局部鼓包,香蕉状弯曲,A段的严重缩颈、壁厚减薄、大面积龟裂和截面变形。因而充分考虑上述缺陷特点,采用的修复方案为:①首先用手工切割机截去 道焊缝两侧各100mm左右的筒体,重新焊接(具体切除长度应按着色检查裂纹情况后再定);②用手工切割机切二次吊装法兰,并截去鼓包段约400mm,人工校正筒体端面平整度,然后双面倒角后对接;③采用厚度15mm的替代材料制成筒体焊接在马弗管尾部至马弗管总长度达28522mm;④二次吊装法兰结构及安装部位进行了重新设计,将整段法兰焊接结构改为分段法兰焊接结构方式。
不锈钢桥梁护栏由于马弗管切口断面已成椭圆形(长轴约1900mm,短轴约1700mm),对接时必须按椭圆形还原对接,然后进行手工焊接;④采用着色渗透检查方法检查焊缝质量;⑤在马弗管底部焊接一定长度的替代钢板(<1820mm×900mm,厚度15mm)使马弗炉总长度达到设计要求(约28500mm);⑥二次吊装法兰处理与A1马弗管相同;⑦A2马弗炉已出现7处鼓包,由于没有合适的材料,因而只对为严重的鼓包采用与烧穿相同的方法进行了整段切除、对焊,其余部位的鼓包只能进行定期跟踪渗透探伤检查。对于A1马弗管已使用3年,根据相应的缺陷形式,通过对其材质强度、焊接的评定,根据制定的修复方案进行了马弗管的修复,使其达到使用的标准。对于A2马弗管使用了近2年,根据材质强度评定和制定的修复方案,完成了马弗管的修复。该修复的马弗管连续运行了17个月,使用状态一直良好。下机后对所有焊缝进行X光探伤,未发现有新的裂纹出现,还可以继续使用。现场应用情况表明按照上述修复工艺方案进行修复取得了成功,同时也验证了所选镍基高温合金与替代材料焊接的焊接性能在高温作用下完全可满足使用。
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不锈钢桥梁护栏①铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。②奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。③奥氏体-铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。④马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种"钝化膜",继续起保护作用。
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