浙江(jiang)至德鋼業有限公司(si)生產的100萬噸／年延遲焦化(hua)(hua)裝置均由主體材質為(wei)20R／06Cr13Al復(fu)合鋼制作的容器，產品規格(ge)：直徑(jing)為(wei)1400～2200mm，復(fu)合鋼板厚為(wei)（18＋3）mm，設計標準為(wei)GB 150-1998，JB／T 4710-2005，設計壓力為(wei)1.43MPa設計溫(wen)度(du)為(wei)73℃，介質為(wei)柴油(you)、汽油(you)、焦化(hua)(hua)干氣，要求設備焊后對(dui)塔體內表面進行(xing)酸洗和(he)鈍(dun)化(hua)(hua)處理(li)。
一、20R／06Cr13Al 復合鋼焊(han)接性
1. 化學成(cheng)分(fen)及(ji)力學性能
20R／06Cr13Al復合鋼屬于鐵素體(ti)復合鋼板，復層為(wei)鐵素體(ti)不銹鋼，基層為(wei)珠光體(ti)鋼，其化學成分見表5-38和(he)表5-39。
表5-38 20R／06Cr13AI復合鋼板的化學成分及(ji)力學性能 、表5-39 20R／06Cr13Al復(fu)合鋼(gang)板的力(li)學性能
2. 焊接特(te)點
該類復合鋼板的(de)焊接性主要(yao)取決于(yu)鐵(tie)素(su)體鋼的(de)物理性能、化學成分、接頭形式及填(tian)充材料的(de)種(zhong)類。
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)容易(yi)產(chan)(chan)生冷(leng)裂(lie)(lie)紋，復(fu)合鋼板的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)也(ye)屬(shu)于異種鋼的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，其基(ji)(ji)(ji)層(ceng)與(yu)(yu)復(fu)層(ceng)母材在成分、性能(neng)等方(fang)面(mian)有較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)差(cha)異，而(er)且基(ji)(ji)(ji)層(ceng)與(yu)(yu)復(fu)層(ceng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料也(ye)同樣存在較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)差(cha)異，因此稀釋作用強烈，增大(da)了(le)結晶裂(lie)(lie)紋傾向，導致異種鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)在焊(han)(han)后冷(leng)卻時容易(yi)形(xing)成淬硬組織(zhi)，同時珠光體與(yu)(yu)鐵素體的(de)(de)(de)線脹系數相差(cha)較(jiao)大(da)，接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中(zhong)會(hui)產(chan)(chan)生較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)應(ying)力，都會(hui)促使焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生。此外焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)易(yi)產(chan)(chan)生脆性：基(ji)(ji)(ji)層(ceng)和復(fu)層(ceng)的(de)(de)(de)鉻含量差(cha)別(bie)較(jiao)大(da)，促使碳向復(fu)層(ceng)遷(qian)移(yi)擴散，而(er)在其交界面(mian)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)區域(yu)形(xing)成增碳層(ceng)和脫碳層(ceng)，加劇熔(rong)合區的(de)(de)(de)脆化(hua)。
二、焊接方法的(de)選擇
根據(ju)設計圖樣的(de)要(yao)求，采用焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)施焊(han)(han)(han)，但生產單位可(ke)以自選(xuan)其他焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)。由(you)于延遲焦化(hua)裝置的(de)塔器(qi)規(gui)格大，且數量多，選(xuan)用焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)＋埋弧(hu)焊(han)(han)(han)相結合的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)，既能保證產品的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)質量，又能滿(man)足客戶的(de)工期要(yao)求。
三、焊接材料的選擇
為了(le)保證復合(he)鋼板的焊接質量，首先要恰當地(di)選擇復層和基(ji)層的焊接材料，有(you)效(xiao)地(di)防止稀釋和碳的遷移等問題，在基(ji)層與復層之間(jian)要焊過渡(du)層。
復(fu)層(ceng)用焊(han)(han)(han)接材料應保(bao)證(zheng)熔敷(fu)金(jin)屬(shu)的(de)主(zhu)要(yao)合金(jin)元素不低于復(fu)層(ceng)母(mu)材標(biao)準(zhun)(zhun)規定(ding)的(de)下限值，對于06Cr13Al焊(han)(han)(han)接采用焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)條(tiao)選用A062；基層(ceng)按基層(ceng)鋼材合金(jin)含量(liang)選用焊(han)(han)(han)接材料，以(yi)保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)接接頭的(de)抗拉強(qiang)度不低于基層(ceng)母(mu)材標(biao)準(zhun)(zhun)規定(ding)的(de)抗拉強(qiang)度下限值，基層(ceng)根部選用焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)條(tiao)為J427；埋弧(hu)焊(han)(han)(han)選用填充(chong)焊(han)(han)(han)絲(si)為H08A，焊(han)(han)(han)劑為HJ431；過渡層(ceng)焊(han)(han)(han)接材料選用A062，以(yi)保(bao)證(zheng)能補充(chong)基層(ceng)對復(fu)層(ceng)造成的(de)稀釋。焊(han)(han)(han)接20R／06Cr13Al復(fu)合鋼板用焊(han)(han)(han)條(tiao)和焊(han)(han)(han)絲(si)的(de)熔敷(fu)金(jin)屬(shu)的(de)化學成分見表5-40。
四、焊接(jie)次序
復(fu)(fu)合鋼(gang)板的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接次(ci)序如圖5-20所示，即先焊(han)(han)(han)(han)基層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫，再焊(han)(han)(han)(han)過(guo)渡(du)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫，最后焊(han)(han)(han)(han)復(fu)(fu)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫。過(guo)渡(du)層(ceng)的(de)(de)熔焊(han)(han)(han)(han)金(jin)屬在基層(ceng)的(de)(de)厚度為(wei)(wei)1.5～2.5mm為(wei)(wei)宜，在復(fu)(fu)層(ceng)處(chu)的(de)(de)厚度為(wei)(wei)0.1～1.5mm為(wei)(wei)宜。
五、焊接要點
1. 基(ji)層的焊接
先(xian)焊(han)(han)(han)基(ji)層焊(han)(han)(han)縫(feng)，使用J427 焊(han)(han)(han)條進行(xing)焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)打底，打底焊(han)(han)(han)的厚度(du)(du)不能(neng)太薄，以(yi)防埋(mai)弧焊(han)(han)(han)時因焊(han)(han)(han)接參數(shu)太大而燒穿，焊(han)(han)(han)前對焊(han)(han)(han)條進行(xing)350℃烘(hong)干(gan)2h，以(yi)防焊(han)(han)(han)接時產生氣孔。然(ran)后用埋(mai)弧焊(han)(han)(han)進行(xing)施焊(han)(han)(han)，要(yao)嚴格控制(zhi)焊(han)(han)(han)接速度(du)(du)等(deng)焊(han)(han)(han)接參數(shu)，保(bao)證焊(han)(han)(han)縫(feng)一(yi)次(ci)合格率。用磨(mo)光機(ji)徹底清(qing)理根部(bu)焊(han)(han)(han)縫(feng)，用焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)從(cong)背面進行(xing)打底焊(han)(han)(han)，以(yi)保(bao)證焊(han)(han)(han)縫(feng)背面良好的成(cheng)形和內在(zai)的質量。
2. 過渡(du)層的焊接
復合鋼板(ban)焊(han)(han)接的重(zhong)點(dian)和(he)難點(dian)均(jun)在(zai)過渡(du)層的焊(han)(han)縫(feng)上，在(zai)焊(han)(han)基層焊(han)(han)縫(feng)時，預(yu)留出(chu)1.5～2.5mm的基層厚度(du)，用A062焊(han)(han)條進行電(dian)弧焊(han)(han)，焊(han)(han)前對焊(han)(han)條進行150℃烘干1h，采用小的熱輸入、反極性、直線運條和(he)多層多道焊(han)(han)。
3. 復層的焊(han)接
復層(ceng)焊(han)(han)接時，采用(yong)A062焊(han)(han)條(tiao)，焊(han)(han)前(qian)對焊(han)(han)條(tiao)進行(xing)150℃烘干1h，采用(yong)短弧、小(xiao)電(dian)流、快速(su)焊(han)(han)、不作橫向擺動，并且嚴格控(kong)制層(ceng)間(jian)溫度不大(da)于150℃。這(zhe)樣(yang)可以有效(xiao)地(di)防止(zhi)焊(han)(han)縫在高溫停(ting)留時間(jian)過長(chang)，否則會出(chu)現粗晶(jing)脆化傾向，焊(han)(han)接參(can)數(shu)見表5-41。
六(liu)、酸洗鈍化處理
復(fu)合鋼(gang)板的(de)(de)基(ji)層(ceng)要保證容器要求承受的(de)(de)壓(ya)力，而復(fu)層(ceng)應滿足需要的(de)(de)耐蝕(shi)性，在復(fu)合鋼(gang)制容器的(de)(de)生產(chan)過程(cheng)中，復(fu)層(ceng)可(ke)能被污染，故對塔(ta)體內表面要進行(xing)酸(suan)洗鈍化處理。
七、無損檢測
20R／06Cr13Al復(fu)合鋼板焊(han)接(jie)接(jie)頭產生冷(leng)裂紋有一定的(de)潛(qian)伏期，當(dang)然與填充材料和焊(han)接(jie)工藝密切相關。為了保證(zheng)獲(huo)得優(you)質焊(han)接(jie)接(jie)頭，焊(han)后需要(yao)停留(liu)24h再進行無損檢測。
對(dui)復合鋼板的焊縫進行100％滲(shen)透檢(jian)測，均符(fu)合JB／T4730.5規定，I級合格。
對(dui)所(suo)有(you)塔器的對(dui)接接頭(tou)進行射線檢測，符合(he)JB／T4730.5規(gui)定，II級合(he)格。
八、焊接接頭性能
對(dui)20R／06Cr13Al復合鋼板的對(dui)接(jie)焊縫先(xian)進行(xing)過(guo)焊接(jie)工藝評定，其力學性能試驗結(jie)果(guo)見表5-42，完全滿足設計圖樣的要求。
表5-42 復合鋼(gang)板對接(jie)焊縫的力學(xue)性(xing)能試(shi)(shi)驗結果（試(shi)(shi)樣尺寸：5mm×10mm×55mm）
采取上述工(gong)藝措(cuo)施，產(chan)品焊接一次合(he)格率達到(dao)99％，符合(he)了設(she)計圖樣要求(qiu)也滿足了生產(chan)實際需要。
