浙江(jiang)至德鋼業有限公(gong)司生產的100萬(wan)噸／年延遲焦(jiao)化(hua)裝置均由主體材(cai)質為(wei)(wei)(wei)20R／06Cr13Al復(fu)(fu)合(he)鋼制作的容(rong)器，產品規格(ge)：直徑為(wei)(wei)(wei)1400～2200mm，復(fu)(fu)合(he)鋼板厚為(wei)(wei)(wei)（18＋3）mm，設(she)(she)計標準(zhun)為(wei)(wei)(wei)GB 150-1998，JB／T 4710-2005，設(she)(she)計壓力為(wei)(wei)(wei)1.43MPa設(she)(she)計溫度(du)為(wei)(wei)(wei)73℃，介(jie)質為(wei)(wei)(wei)柴油(you)、汽油(you)、焦(jiao)化(hua)干(gan)氣，要求設(she)(she)備焊(han)后對塔體內表面進行酸洗和鈍化(hua)處理。
一、20R／06Cr13Al 復合鋼焊接性
1. 化學(xue)成分(fen)及力學(xue)性(xing)能
20R／06Cr13Al復(fu)合鋼屬于(yu)鐵素體復(fu)合鋼板，復(fu)層為(wei)鐵素體不(bu)銹鋼，基層為(wei)珠光體鋼，其化學成分見(jian)表5-38和(he)表5-39。
表5-38 20R／06Cr13AI復(fu)合(he)鋼板的化學成分(fen)及力學性(xing)能 、表5-39 20R／06Cr13Al復合鋼(gang)板(ban)的力學性能
2. 焊接特(te)點
該類復合(he)鋼板的(de)焊接性(xing)主要取決于鐵(tie)素(su)體鋼的(de)物(wu)理性(xing)能、化學成分、接頭形(xing)式(shi)及填充材料的(de)種類。
焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)容易產(chan)生冷(leng)裂(lie)紋(wen)(wen)，復(fu)合鋼(gang)板的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)也(ye)屬(shu)于異(yi)種鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)，其基(ji)層(ceng)與(yu)復(fu)層(ceng)母材在成(cheng)分、性(xing)能等方面(mian)有較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)差異(yi)，而且基(ji)層(ceng)與(yu)復(fu)層(ceng)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材料也(ye)同樣存在較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)差異(yi)，因此稀釋作用強烈，增大(da)(da)了結(jie)晶裂(lie)紋(wen)(wen)傾向，導致異(yi)種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)在焊(han)(han)后冷(leng)卻時容易形(xing)成(cheng)淬硬組織，同時珠光(guang)體與(yu)鐵(tie)素體的(de)(de)線脹系數相差較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)，接(jie)頭(tou)中會產(chan)生較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)應(ying)力(li)，都會促(cu)使(shi)焊(han)(han)接(jie)冷(leng)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)產(chan)生。此外焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)易產(chan)生脆(cui)性(xing)：基(ji)層(ceng)和復(fu)層(ceng)的(de)(de)鉻(ge)含(han)量差別較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)(da)，促(cu)使(shi)碳(tan)向復(fu)層(ceng)遷移擴散，而在其交界面(mian)的(de)(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)區域形(xing)成(cheng)增碳(tan)層(ceng)和脫碳(tan)層(ceng)，加劇熔合區的(de)(de)脆(cui)化。
二、焊接方法的選擇
根據設計圖樣的(de)要求，采用(yong)焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)施焊(han)(han)(han)，但生產(chan)單位可以自選其他(ta)焊(han)(han)(han)接(jie)方法。由(you)于延遲(chi)焦化(hua)裝置的(de)塔器規(gui)格大，且(qie)數量多，選用(yong)焊(han)(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)(han)＋埋弧焊(han)(han)(han)相結合的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方法，既能(neng)保證產(chan)品的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)質(zhi)量，又(you)能(neng)滿足客(ke)戶的(de)工(gong)期(qi)要求。
三、焊接材料的選(xuan)擇
為了保(bao)證復合(he)鋼板的(de)焊接質量，首(shou)先(xian)要恰(qia)當地(di)選擇復層(ceng)(ceng)和(he)基層(ceng)(ceng)的(de)焊接材料，有效地(di)防止稀(xi)釋和(he)碳的(de)遷移(yi)等問題，在基層(ceng)(ceng)與復層(ceng)(ceng)之(zhi)間要焊過渡層(ceng)(ceng)。
復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)應保證熔敷金屬的(de)主要合(he)金元(yuan)素不低(di)于(yu)(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)母材(cai)(cai)(cai)標(biao)(biao)準規(gui)定的(de)下限值，對于(yu)(yu)06Cr13Al焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)采用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)選用(yong)(yong)A062；基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)按基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)合(he)金含量選用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，以保證焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)抗拉(la)強(qiang)度不低(di)于(yu)(yu)基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)母材(cai)(cai)(cai)標(biao)(biao)準規(gui)定的(de)抗拉(la)強(qiang)度下限值，基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)根部選用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)為(wei)J427；埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)選用(yong)(yong)填充焊(han)(han)(han)(han)(han)絲為(wei)H08A，焊(han)(han)(han)(han)(han)劑為(wei)HJ431；過渡層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)選用(yong)(yong)A062，以保證能補充基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)對復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)造成(cheng)的(de)稀(xi)釋。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)20R／06Cr13Al復(fu)合(he)鋼(gang)板用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)和焊(han)(han)(han)(han)(han)絲的(de)熔敷金屬的(de)化學(xue)成(cheng)分見表5-40。
四、焊接次序
復合鋼板的(de)焊(han)(han)接(jie)次序如圖5-20所示，即先(xian)焊(han)(han)基層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)，再(zai)焊(han)(han)過渡層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)，最后(hou)焊(han)(han)復層(ceng)焊(han)(han)縫(feng)。過渡層(ceng)的(de)熔焊(han)(han)金屬在基層(ceng)的(de)厚度為1.5～2.5mm為宜(yi)，在復層(ceng)處(chu)的(de)厚度為0.1～1.5mm為宜(yi)。
五、焊接要點(dian)
1. 基(ji)層的焊接
先焊(han)(han)(han)(han)(han)基(ji)層焊(han)(han)(han)(han)(han)縫，使用J427 焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)打底，打底焊(han)(han)(han)(han)(han)的厚度不能太薄，以防埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)因焊(han)(han)(han)(han)(han)接參數太大而燒穿，焊(han)(han)(han)(han)(han)前(qian)對焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)進(jin)(jin)行(xing)350℃烘干(gan)2h，以防焊(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi)產生氣孔。然(ran)后用埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)進(jin)(jin)行(xing)施焊(han)(han)(han)(han)(han)，要嚴(yan)格控(kong)制焊(han)(han)(han)(han)(han)接速度等焊(han)(han)(han)(han)(han)接參數，保證焊(han)(han)(han)(han)(han)縫一(yi)次合格率。用磨光機徹底清理根部焊(han)(han)(han)(han)(han)縫，用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)從(cong)背(bei)面(mian)進(jin)(jin)行(xing)打底焊(han)(han)(han)(han)(han)，以保證焊(han)(han)(han)(han)(han)縫背(bei)面(mian)良好的成(cheng)形和內在的質量。
2. 過(guo)渡層的焊(han)接(jie)
復合鋼(gang)板焊(han)接的重點和(he)(he)難點均在過渡層(ceng)的焊(han)縫上(shang)，在焊(han)基層(ceng)焊(han)縫時，預留出1.5～2.5mm的基層(ceng)厚度(du)，用(yong)A062焊(han)條(tiao)進行電弧焊(han)，焊(han)前對焊(han)條(tiao)進行150℃烘(hong)干1h，采用(yong)小的熱輸入、反極性、直(zhi)線運條(tiao)和(he)(he)多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)。
3. 復層的焊接(jie)
復層(ceng)焊接(jie)時(shi)，采用A062焊條(tiao)，焊前對焊條(tiao)進行150℃烘干1h，采用短弧、小電流(liu)、快速焊、不作(zuo)橫向(xiang)擺(bai)動，并且嚴格控制層(ceng)間(jian)溫度不大(da)于150℃。這樣可以有效地防止焊縫在高溫停留時(shi)間(jian)過長，否則會出現粗晶脆(cui)化傾向(xiang)，焊接(jie)參數見表(biao)5-41。
六、酸(suan)洗鈍化處理(li)
復(fu)合(he)鋼板的(de)(de)基層(ceng)要保證容器要求承(cheng)受的(de)(de)壓力，而復(fu)層(ceng)應滿足需要的(de)(de)耐(nai)蝕性，在復(fu)合(he)鋼制容器的(de)(de)生(sheng)產(chan)過程中，復(fu)層(ceng)可能被污染，故對(dui)塔(ta)體內表(biao)面要進行(xing)酸洗鈍化處理。
七、無損檢測
20R／06Cr13Al復合鋼板焊接接頭產(chan)生冷裂紋有一定的潛伏期(qi)，當然與(yu)填充材料(liao)和焊接工藝密切(qie)相關。為了保(bao)證獲(huo)得優質焊接接頭，焊后需要停留24h再(zai)進行無損檢測。
對復合鋼板的焊縫進(jin)行100％滲透檢(jian)測(ce)，均符合JB／T4730.5規定，I級合格。
對(dui)所有塔器(qi)的對(dui)接接頭進行射線檢測，符(fu)合(he)JB／T4730.5規定，II級合(he)格。
八、焊接接頭性能
對20R／06Cr13Al復(fu)合鋼板(ban)的對接焊縫先進行過焊接工藝評定，其力學性能試驗結果見表5-42，完全滿足設計圖(tu)樣的要求。
表5-42 復合鋼(gang)板對接焊縫的力學(xue)性能試驗結果（試樣尺寸(cun)：5mm×10mm×55mm）
采取上述(shu)工藝(yi)措施(shi)，產品焊接一次合格率達(da)到99％，符合了設計圖(tu)樣要(yao)求(qiu)也(ye)滿足了生產實際(ji)需要(yao)。
