浙江至德鋼(gang)(gang)業有(you)限公司生產的(de)100萬(wan)噸／年延遲焦化(hua)(hua)裝(zhuang)置均由(you)主體材質(zhi)(zhi)為20R／06Cr13Al復合(he)鋼(gang)(gang)制作(zuo)的(de)容器，產品規格(ge)：直(zhi)徑為1400～2200mm，復合(he)鋼(gang)(gang)板厚為（18＋3）mm，設計(ji)標準為GB 150-1998，JB／T 4710-2005，設計(ji)壓力(li)為1.43MPa設計(ji)溫度為73℃，介質(zhi)(zhi)為柴(chai)油(you)、汽油(you)、焦化(hua)(hua)干氣(qi)，要求(qiu)設備焊后對塔體內表(biao)面(mian)進行酸洗和鈍化(hua)(hua)處理。
一、20R／06Cr13Al 復合鋼(gang)焊接性
1. 化學成分及力(li)學性能
20R／06Cr13Al復(fu)合(he)鋼屬于鐵素體復(fu)合(he)鋼板，復(fu)層為(wei)鐵素體不銹鋼，基層為(wei)珠光體鋼，其化學成分(fen)見表5-38和表5-39。
表5-38 20R／06Cr13AI復合鋼板的(de)化學(xue)成分及力學(xue)性能 、表5-39 20R／06Cr13Al復合鋼(gang)板的力學性能
2. 焊接特點
該類復(fu)合鋼板的(de)焊接(jie)性(xing)主要取決于鐵素體(ti)鋼的(de)物理性(xing)能、化學成(cheng)分、接(jie)頭形式及填充(chong)材(cai)料的(de)種類。
焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)容(rong)易(yi)產生(sheng)冷裂(lie)(lie)紋，復(fu)合(he)鋼板的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)也(ye)屬于異(yi)種鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，其基層(ceng)與復(fu)層(ceng)母材在成(cheng)分、性能等方面有較大(da)的(de)(de)差異(yi)，而(er)(er)且基層(ceng)與復(fu)層(ceng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料也(ye)同樣(yang)存在較大(da)的(de)(de)差異(yi)，因(yin)此稀釋作(zuo)用強烈，增(zeng)大(da)了結晶裂(lie)(lie)紋傾向(xiang)，導致異(yi)種鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在焊(han)(han)(han)后冷卻時容(rong)易(yi)形成(cheng)淬硬(ying)組(zu)織，同時珠(zhu)光體與鐵素體的(de)(de)線脹系(xi)數相差較大(da)，接(jie)(jie)頭(tou)中會(hui)產生(sheng)較大(da)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力，都(dou)會(hui)促使(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)冷裂(lie)(lie)紋的(de)(de)產生(sheng)。此外(wai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)易(yi)產生(sheng)脆性：基層(ceng)和(he)(he)復(fu)層(ceng)的(de)(de)鉻含量差別較大(da)，促使(shi)碳向(xiang)復(fu)層(ceng)遷移擴散，而(er)(er)在其交界(jie)面的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫金屬區域形成(cheng)增(zeng)碳層(ceng)和(he)(he)脫碳層(ceng)，加劇熔合(he)區的(de)(de)脆化。
二、焊接方法(fa)的選(xuan)擇
根據設計圖(tu)樣的(de)要求，采用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)施焊(han)(han)，但生(sheng)產單(dan)位(wei)可以自選(xuan)其他焊(han)(han)接方(fang)(fang)法。由于延遲焦(jiao)化裝置的(de)塔器(qi)規格大，且數(shu)量多，選(xuan)用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)＋埋弧焊(han)(han)相(xiang)結合的(de)焊(han)(han)接方(fang)(fang)法，既能保證產品的(de)焊(han)(han)接質(zhi)量，又能滿足客戶(hu)的(de)工期要求。
三、焊接材料的選擇
為了保(bao)證復(fu)合(he)鋼板的(de)焊接(jie)質量，首(shou)先要(yao)(yao)恰當地選擇復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)和基層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)焊接(jie)材料，有(you)效地防止稀釋和碳的(de)遷(qian)移(yi)等(deng)問題，在基層(ceng)(ceng)(ceng)與復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)之間要(yao)(yao)焊過渡層(ceng)(ceng)(ceng)。
復層(ceng)(ceng)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)應保證(zheng)熔敷金屬的(de)(de)主要合(he)(he)金元素(su)不低于(yu)復層(ceng)(ceng)母材(cai)標(biao)準(zhun)規(gui)定的(de)(de)下限(xian)(xian)值，對(dui)于(yu)06Cr13Al焊(han)(han)(han)(han)接采用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)條選(xuan)用(yong)(yong)A062；基(ji)層(ceng)(ceng)按(an)基(ji)層(ceng)(ceng)鋼材(cai)合(he)(he)金含量(liang)選(xuan)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)，以(yi)保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)接接頭(tou)的(de)(de)抗(kang)拉強度不低于(yu)基(ji)層(ceng)(ceng)母材(cai)標(biao)準(zhun)規(gui)定的(de)(de)抗(kang)拉強度下限(xian)(xian)值，基(ji)層(ceng)(ceng)根部選(xuan)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)條為J427；埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)選(xuan)用(yong)(yong)填充焊(han)(han)(han)(han)絲(si)為H08A，焊(han)(han)(han)(han)劑為HJ431；過渡(du)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)選(xuan)用(yong)(yong)A062，以(yi)保證(zheng)能補充基(ji)層(ceng)(ceng)對(dui)復層(ceng)(ceng)造成的(de)(de)稀釋。焊(han)(han)(han)(han)接20R／06Cr13Al復合(he)(he)鋼板(ban)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)條和焊(han)(han)(han)(han)絲(si)的(de)(de)熔敷金屬的(de)(de)化學成分見表5-40。
四(si)、焊接次序
復(fu)合鋼板(ban)的焊(han)接次(ci)序如圖(tu)5-20所示，即(ji)先焊(han)基層焊(han)縫，再焊(han)過渡層焊(han)縫，最后(hou)焊(han)復(fu)層焊(han)縫。過渡層的熔(rong)焊(han)金屬在基層的厚度(du)為(wei)1.5～2.5mm為(wei)宜(yi)，在復(fu)層處的厚度(du)為(wei)0.1～1.5mm為(wei)宜(yi)。
五、焊(han)接(jie)要點
1. 基層的焊接
先(xian)焊(han)(han)(han)(han)基層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫，使(shi)用J427 焊(han)(han)(han)(han)條進行(xing)焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)打底(di)，打底(di)焊(han)(han)(han)(han)的(de)厚度不能太薄，以防埋弧焊(han)(han)(han)(han)時因(yin)焊(han)(han)(han)(han)接參數太大而燒(shao)穿，焊(han)(han)(han)(han)前對焊(han)(han)(han)(han)條進行(xing)350℃烘干2h，以防焊(han)(han)(han)(han)接時產生(sheng)氣孔。然后(hou)用埋弧焊(han)(han)(han)(han)進行(xing)施焊(han)(han)(han)(han)，要(yao)嚴格控制焊(han)(han)(han)(han)接速度等焊(han)(han)(han)(han)接參數，保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫一次合格率。用磨光機(ji)徹底(di)清理根部焊(han)(han)(han)(han)縫，用焊(han)(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)從(cong)背(bei)面(mian)進行(xing)打底(di)焊(han)(han)(han)(han)，以保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫背(bei)面(mian)良好的(de)成形和內在的(de)質(zhi)量(liang)。
2. 過渡層的(de)焊接
復合鋼板焊(han)(han)接的(de)重(zhong)點(dian)(dian)和難點(dian)(dian)均(jun)在過(guo)渡層(ceng)的(de)焊(han)(han)縫(feng)上，在焊(han)(han)基層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)時(shi)，預(yu)留出1.5～2.5mm的(de)基層(ceng)厚(hou)度，用(yong)A062焊(han)(han)條(tiao)進(jin)行電弧焊(han)(han)，焊(han)(han)前對焊(han)(han)條(tiao)進(jin)行150℃烘干1h，采用(yong)小(xiao)的(de)熱輸入、反極性(xing)、直線運條(tiao)和多層(ceng)多道焊(han)(han)。
3. 復(fu)層的焊(han)接(jie)
復層(ceng)焊(han)接時(shi)，采用(yong)A062焊(han)條，焊(han)前對(dui)焊(han)條進行150℃烘干1h，采用(yong)短弧、小電流(liu)、快速焊(han)、不作橫向(xiang)擺動，并且嚴(yan)格控制層(ceng)間溫度不大于150℃。這樣可以有效地防止(zhi)焊(han)縫在高溫停(ting)留時(shi)間過長(chang)，否則會(hui)出現粗(cu)晶脆化傾向(xiang)，焊(han)接參(can)數見表5-41。
六(liu)、酸洗鈍(dun)化處理
復(fu)(fu)合鋼(gang)板的(de)基層要保證容器要求承受的(de)壓力，而復(fu)(fu)層應滿(man)足需要的(de)耐蝕性(xing)，在(zai)復(fu)(fu)合鋼(gang)制容器的(de)生產過程(cheng)中，復(fu)(fu)層可(ke)能被污(wu)染，故(gu)對(dui)塔體內表面(mian)要進行酸洗鈍化處理。
七(qi)、無損檢測
20R／06Cr13Al復(fu)合(he)鋼板焊(han)接(jie)接(jie)頭產生冷裂紋有一(yi)定的(de)潛伏(fu)期，當(dang)然(ran)與填充材料(liao)和焊(han)接(jie)工藝密(mi)切(qie)相關。為了(le)保(bao)證獲得優質焊(han)接(jie)接(jie)頭，焊(han)后需(xu)要(yao)停留24h再進(jin)行無損檢測。
對復合鋼板的(de)焊縫(feng)進(jin)行100％滲透(tou)檢測，均符合JB／T4730.5規(gui)定，I級合格。
對所有塔器的對接(jie)接(jie)頭進行射線檢(jian)測，符合JB／T4730.5規(gui)定，II級合格(ge)。
八(ba)、焊接(jie)接(jie)頭性能
對20R／06Cr13Al復合鋼板的對接(jie)焊(han)縫先(xian)進行(xing)過焊(han)接(jie)工藝(yi)評定，其力學性能(neng)試驗結果見(jian)表(biao)5-42，完全滿足設計圖(tu)樣的要(yao)求。
表5-42 復合(he)鋼板(ban)對接焊縫的(de)力學性能試(shi)(shi)驗結果（試(shi)(shi)樣尺寸：5mm×10mm×55mm）
采取上(shang)述工藝措(cuo)施，產品(pin)焊接一(yi)次合格率達到99％，符合了(le)(le)設計圖樣要(yao)求也滿足了(le)(le)生產實際需要(yao)。
