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石油化工奥氏体不锈钢焊接
张惠滨
中石化胜利油田牛庄石油开发有限责任公司山东东营257000
摘要:随着科技的不断发展,不锈钢在航空、石油化工,和原逄区晶间牍蚀的方式有;选超低碳或添加钛,铌等稳定元素的焊
子能等工业中得到越来越广泛的应用。奥氏体不锈钢具有较好接材料。热影响区晶间腐蚀是山丁铬的析出,形成贫铬边界,此
的稳定性。但在石油化工管道的安装,检修中、所遇到不銹钢的时可采用小的焊接线能量。强制快速冷却避免热影响区晶间
焊接性问题也是层出不穷,我们往往由于对臭氏体不锈钢的焊接腐仙。
性缺乏了解,造成一些不必要的焊接缺陷导致设备利用率,耐做
奥氏体不锈钢的焊接工艺:石油化工奥氏体不锈钢隽永壁厚
性降低,及达不到原有设计所需要的使用性能等缺陷
不超过6mm的管件。钨极弧焊和焊条电弧焊是最常用的焊接
关键词:石油化工;奥氏体;不锈钢;焊接
方法,焊条及焊丝一般通过采用的奥氏体材质,焊件所接触的石
石油化工常用奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,并兼有油化工原料性质,以及焊接方法来选择。対于裂解炉,高温加热
良好的塑性,高温性能以及焊接性都是不锈钢中应用最多的
循环炉管等高温环境工作的奧氏体不锈钢焊接接头,应保持焊鏠
钢种。由」奥氏体不锈钢的物理,化学性能与其它碳钢、合金钢金属与母材成分相同或相近,同时选用在高温时强度和抗热裂性
相比差异较大,包括热导率,受热后的线膨胀系数,以及碳元素导能好的焊接材料。对于接触含盐,酸,碱等酸性介质的奥氏体不
致的品间腐蚀,并且由于不锈钢中含有贵重金属镍较多,成木高锈钢管除材质相同或相近的含镍量外,还要有适量的铜元素以提
所以在工业中未得到大量使用。山丁这些因素给奥氏体不锈钢高耐蚀性能。对于双相(奥氏体+铁素体)不锈钢焊缝组织,山于
的焊接施工及修复工作带来很多困难。奥氏体不锈钢也有其有含有相当数量的铁元素宜采用钛钙型焊条进行焊接。或采用抗
利的一面,那就是不会因为温度的变化而发生相变。焊态下的奥裂性能好的碱性低氢型焊条,焊前采用(150-200度)烘干1小
氏体不锈钢也有较好的塑性和性。
付,以减少焊条中水分避免产生焊接缺陷。
奥氏体不锈钢焊接时的主要问题是;奥氏体在高温焊接时线
焊接实例
膨胀系数大,导热性能差,易产生氧化,热裂纹,及晶间腐蚀。降
我単位不锈钢容器筒体的焊接。
低材料的塑性韧性,和抵抗腐能力的性能。
板材厚度为12mm筒体直径9m长12mm材料为ICrI8Ni9Ti
奥氏体不锈钢焊接肘存在的问题;如焊接接头表而氧化,焊不锈钢。
接过程中如有焊条药皮脱落,弧焊时气体保护效果不好,使部
筒体纵、环缝的坡口形式均为V型
分合金成分以及铬元素产生氧化使焊鏠中铬含量降低,影响焊缝
由于现场施工环境较差,而奥氏体不锈钢焊縫受到油、锈
金属抵抗石油化工原料腐蚀的能力,从而导致品间腐敏。
水、风份等外来因素的影响,将使其耐腐性和焊接性变差,所以
脆化;奥氏体不锈钢在450-850度范围内较长时加加热易导焊前必须对焊接区坡口两側20mm以内清除铁锈及油污,并使其
致过热和过烧。使材料脆化降低性和抗晶间腐蚀能力。
露出光泽,选用上O-19-Nb-15焊条,经350℃左右烘千1h采用直
应力腐蚀;如焊后存在较大的残余应力,应力集中易产生应流电源反柲性接法。每隔200-250mm定位点焊25mm定位焊縫
力腐似。焊接施工时应采用小的焊接工艺参数,控制层间温度,高度3-3.5mm
必要时可采取强制冷却方法,采用合理的焊接顺序,和热量集中
焊接顺序.先在筒内焊接①②层(道)然后在筒外清理焊根
的焊接方法。
再焊34层(道)最后在简内焊接与腐蚀介质接触的第5层(56
裂纹;奥氏体不锈钢焊接施工中存在的裂纹一般是热裂纹。道)、第一层焊接电流90-100焊条直径3.2m,其它各层选用
钢材的合金组织成分,及焊接付产生的应力集中是产生裂纹的主130-150A焊条直径为4m,焊接过程中,采用直线运条,不作横
要因素。奥氏体本身稳定性很好,但对下杂质元素较敏惑,奥氏向摆动,层间温度不能过高,保持冷至60℃以下清渣后再进行焊
体在高温下产生线膨胀系数增大,热导率降低形成较大的应力集接,层间接头错丌,收弧要填满。焊后进行地光钝化化处理。
中或残余应力。而使奥氏体不锈钢対裂纹敏感现象产生另外由
该设备自2003年进行加高改造后,正常运行使用温度为
于受焊接热循环的作用在焊缝冷却结晶过程中产产生交大的内180℃至今,为公司正常投产运行,争取了时间,创造了效益。
应力而产生裂纹。在焊接接头设计时成采用合理的接头形式,合参考文献:
理的装配,焊接顺序,采用小的焊接线能量,保持层间温度不大于「吉林工业大学周振丰《金属熔焊原理及工艺》1981年
60度防止裂纹的产生。
2]华能福州电黄莲《热电论文》2005年
晶间腐蚀;晶间腐蚀一般发生在焊缝熔合区,及热影响区
(6001000度)的焊缝区。焊缝热影啊区易形成贫铬晶粒边界若
与石油化工原料介质直接接触会产生晶间腐蚀。预防焊缝及近
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2015年1月