SAF2205雙相不銹鋼冷卻管束的焊接

1、SAF2205雙相不銹鋼冷卻管束的焊接齊魯石油化工公司建設(shè)公司（淄博市255411）王朝嶺劉錫光摘要：從探討氧氯化反應(yīng)器冷卻管束國產(chǎn)化制造過程中SAF2205雙相不銹鋼的焊接問題入手，著重分析和制定了雙相鋼焊接工藝方案和質(zhì)量保證措施，完成了SAF2205雙相不銹鋼管束的國產(chǎn)化研制，并且運(yùn)行正常。關(guān)鍵詞:冷卻管束雙相鋼焊接質(zhì)量檢查WELDING OF SAF2205 DIPHASIC STAINLESS STEEL COOLING TUBE NESTQilu Petrochemical Corporation Construction CompanyWang Chaoling， Lin Xigu

2、angAbstractThe paper discussed the welding procedure of SAF2205 diphasic stainless steel cooling tube nest of the oxychloride reactor made in China. Emphatically the welding procedure scheme of diphasic stainless steel and measures of quality assurance were prepared. The cooling tube nest has been s

3、uccessfully made in China, and runs normally.Key words:cooling tube nest, welding of diphasic stainless steel, quality inspection0前言氧氯化反應(yīng)器冷卻管束長期工作在HC1露點(diǎn)腐蝕的工作條件下，原來使用的冷卻管束管子及彎頭材料均采用SUS304L，極易出現(xiàn)管子，特別是彎頭焊縫處的腐蝕泄漏失效，造成經(jīng)常停車。本次國產(chǎn)化制造是將原來使用的SUS304L改變?yōu)槿鸬渖a(chǎn)的SAF2205雙相不銹鋼。焊接雙相不銹鋼時(shí)，雙相比的控制要求嚴(yán)格。本文通過對(duì)管束焊接問題的分析，制定了合理

4、的工藝措施，確保了管束的制造質(zhì)量。1冷卻管束制造技術(shù)要求該管束中，管材、彎頭及焊絲均采用瑞典SandviK生產(chǎn)的SAF2205雙相不銹鋼，其規(guī)格為管子89.1 mm5.5 mm，彎頭89 mm7.6 mm(180)，彎頭89 mm5.5 mm(180)，彎頭89.1 mm5.5 mm（90或45），焊材選用手工鎢極氬弧焊絲22.8.3.L，規(guī)格為2.4 mm1 000 mm。管束技術(shù)特性見表1。對(duì)管束制造技術(shù)的要求是：（1）管束所有對(duì)接焊縫均要進(jìn)行100%射線探傷，按JB4730-94標(biāo)準(zhǔn)要求級(jí)合格。（2）管子與上彎頭組焊后以4.2 MPa表壓逐根進(jìn)行水壓試驗(yàn)，下部彎頭與管子組焊后以4.2 M

5、Pa表壓進(jìn)行水壓試驗(yàn)。 （3）管束制造完后應(yīng)以2.6 MPa表壓對(duì)每個(gè)管組進(jìn)行N2氣壓試驗(yàn)，合格后以1.0 MPa表壓通入10%氨溶液進(jìn)行氨滲（保壓4 h）。（4）焊縫及熱影區(qū)的鐵素體與奧氏體的相比例要符合要求，即鐵素體相（奧氏體相）40%60%(60%40%)。2管束用材質(zhì)的檢驗(yàn)由于管材和焊材化學(xué)成分對(duì)焊縫金屬顯微組織和相比有重要影響，所以對(duì)所用管材SAF2205及焊絲22.8.3.L的化學(xué)成分要進(jìn)行嚴(yán)格控制，并按批進(jìn)行了化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)，其結(jié)果見表2。結(jié)果表明材料滿足設(shè)計(jì)要求。從鋼管上截取金相試樣，磨縱向測(cè)定相數(shù)量。磨橫向評(píng)定晶粒度級(jí)別。試樣經(jīng)磨制、拋光、浸蝕后觀察金相組織，參照ASTM E5

6、62標(biāo)準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)法測(cè)得兩相數(shù)量，按照GB4335-84標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定晶粒度級(jí)別,其結(jié)果見表3。分析結(jié)果表明材料的相比例及晶粒度符合技術(shù)要求。 3焊接工藝評(píng)定由于管材及焊絲均為進(jìn)口雙相鋼材料，故參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了工藝評(píng)定，確定了焊接工藝參數(shù)，見表4。坡口形式見圖1。試樣焊接完成并經(jīng)100%射線探傷合格后，按JP2JB4708-92進(jìn)行了力學(xué)性能檢測(cè)。b=727733 MPa，彎曲角 =90，面彎背彎完好，檢測(cè)結(jié)果合格。FL)SD23*5 參照ASTM E562標(biāo)準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)法對(duì)焊縫及熱影響區(qū)試樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)和 相數(shù)量測(cè)定，外層焊縫相數(shù)量為50%，熱影響區(qū)相數(shù)量為5060%，見圖2。LL由圖2可以看出,其相比控制

7、滿足雙相比例要求。依據(jù)ASTM G48將試樣（2 mm30 mm30 mm）在6%的FeCl3溶液、溫度22 1 的條件下浸漬24 h，測(cè)得結(jié)果見表5。耐蝕性能滿足使用要求。4雙相鋼的焊接4.1焊接施工要點(diǎn)焊前坡口采用機(jī)械加工，徹底清除坡口內(nèi)外表面及焊道兩側(cè)的油污并保持清潔。另外，在管內(nèi)通入氬氣進(jìn)行保護(hù)，焊接時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝參數(shù)，施工環(huán)境的溫度和風(fēng)速符合規(guī)定，避免熱輸入過大和冷卻速度過快對(duì)相比產(chǎn)生的不良影響。并設(shè)專人對(duì)焊接工藝紀(jì)律執(zhí)行情況監(jiān)督檢查，確保焊接質(zhì)量。4.2焊接質(zhì)量檢查(1)依據(jù)技術(shù)要求對(duì)焊縫進(jìn)行100%射線檢查，共拍片3 049張，其中，級(jí)2 098張，級(jí)901張，返修50張，一次探傷合格率為98.3%。(2)依據(jù)ASTM 562標(biāo)準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)法對(duì)焊縫進(jìn)行隨機(jī)抽檢，測(cè)定其雙相比，見圖3。從圖3可以看出，焊接質(zhì)量是滿足雙相比要求的。FLKH-*25結(jié)論（1）管束按照選定的焊接工藝方案進(jìn)行施工，經(jīng)各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)，均滿足設(shè)計(jì)要求，焊接雙相比得到了有效控制。（2）選用22.8.3.L焊絲經(jīng)焊接工藝評(píng)定和焊接過