浙(zhe)江至德(de)鋼業(ye)有限公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)100萬噸(dun)／年延遲焦化(hua)(hua)裝置均由主(zhu)體(ti)材質(zhi)為(wei)(wei)20R／06Cr13Al復合鋼制作(zuo)的(de)容器，產(chan)品(pin)規格(ge)：直徑為(wei)(wei)1400～2200mm，復合鋼板厚為(wei)(wei)（18＋3）mm，設(she)計(ji)標準為(wei)(wei)GB 150-1998，JB／T 4710-2005，設(she)計(ji)壓力(li)為(wei)(wei)1.43MPa設(she)計(ji)溫(wen)度為(wei)(wei)73℃，介質(zhi)為(wei)(wei)柴油、汽油、焦化(hua)(hua)干氣，要求設(she)備焊后對塔體(ti)內表面進行酸(suan)洗和(he)鈍化(hua)(hua)處理。
一、20R／06Cr13Al 復合(he)鋼(gang)焊(han)接(jie)性
1. 化(hua)學成(cheng)分及力學性能
20R／06Cr13Al復(fu)合鋼(gang)屬于鐵素體(ti)復(fu)合鋼(gang)板，復(fu)層為鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)，基層為珠光體(ti)鋼(gang)，其化學(xue)成分見(jian)表5-38和表5-39。
表5-38 20R／06Cr13AI復合鋼板的化學(xue)成分及力(li)學(xue)性能 、表5-39 20R／06Cr13Al復合鋼板(ban)的(de)力學性能
2. 焊接特(te)點
該類(lei)復合鋼板的焊接(jie)性主要取決于鐵(tie)素體(ti)鋼的物理(li)性能(neng)、化學(xue)成分(fen)、接(jie)頭形式及填充材料的種類(lei)。
焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭容易(yi)產生(sheng)冷(leng)裂紋，復(fu)合(he)鋼板的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)也(ye)屬于異(yi)種(zhong)鋼的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)，其(qi)基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)母材在(zai)(zai)成(cheng)分、性能等方面(mian)有較(jiao)大(da)(da)的(de)差(cha)異(yi)，而(er)且基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)也(ye)同樣存(cun)在(zai)(zai)較(jiao)大(da)(da)的(de)差(cha)異(yi)，因此(ci)稀釋作用強烈，增大(da)(da)了結晶裂紋傾向，導致異(yi)種(zhong)鋼焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭在(zai)(zai)焊(han)后冷(leng)卻時容易(yi)形成(cheng)淬硬組織，同時珠光體與鐵(tie)素體的(de)線脹系數(shu)相差(cha)較(jiao)大(da)(da)，接(jie)(jie)(jie)頭中會產生(sheng)較(jiao)大(da)(da)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)應力，都會促(cu)使焊(han)接(jie)(jie)(jie)冷(leng)裂紋的(de)產生(sheng)。此(ci)外焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭易(yi)產生(sheng)脆性：基層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)(he)復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)鉻含量差(cha)別較(jiao)大(da)(da)，促(cu)使碳(tan)向復(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)遷移(yi)擴散，而(er)在(zai)(zai)其(qi)交界面(mian)的(de)焊(han)縫金屬區域形成(cheng)增碳(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)(he)脫碳(tan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，加劇熔合(he)區的(de)脆化(hua)。
二、焊接(jie)方法的(de)選擇
根據設計圖樣的(de)要(yao)求(qiu)，采(cai)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)，但生產單(dan)位可以自選其他焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)。由于(yu)延遲焦(jiao)化裝置(zhi)的(de)塔(ta)器規格大(da)，且數量多，選用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)＋埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)相結合(he)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法(fa)，既能保證產品的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)質量，又能滿足客戶的(de)工期(qi)要(yao)求(qiu)。
三、焊接材料(liao)的選擇
為了保證(zheng)復(fu)合鋼板的(de)焊接質量，首先要恰當(dang)地選擇復(fu)層(ceng)(ceng)和基層(ceng)(ceng)的(de)焊接材料，有效(xiao)地防止稀釋和碳的(de)遷(qian)移等問(wen)題，在(zai)基層(ceng)(ceng)與(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)之間要焊過(guo)渡層(ceng)(ceng)。
復(fu)層(ceng)用焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料應保(bao)(bao)證熔敷金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)主要合金(jin)元素不(bu)低于復(fu)層(ceng)母材(cai)(cai)標準規定(ding)的(de)(de)(de)(de)下(xia)限值(zhi)，對(dui)于06Cr13Al焊(han)(han)接(jie)采用焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)，焊(han)(han)條(tiao)(tiao)選(xuan)用A062；基(ji)層(ceng)按基(ji)層(ceng)鋼(gang)材(cai)(cai)合金(jin)含量選(xuan)用焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料，以(yi)保(bao)(bao)證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)不(bu)低于基(ji)層(ceng)母材(cai)(cai)標準規定(ding)的(de)(de)(de)(de)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)下(xia)限值(zhi)，基(ji)層(ceng)根部選(xuan)用焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)，焊(han)(han)條(tiao)(tiao)為(wei)J427；埋弧(hu)焊(han)(han)選(xuan)用填充焊(han)(han)絲(si)為(wei)H08A，焊(han)(han)劑為(wei)HJ431；過渡層(ceng)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料選(xuan)用A062，以(yi)保(bao)(bao)證能補充基(ji)層(ceng)對(dui)復(fu)層(ceng)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)稀釋。焊(han)(han)接(jie)20R／06Cr13Al復(fu)合鋼(gang)板用焊(han)(han)條(tiao)(tiao)和(he)焊(han)(han)絲(si)的(de)(de)(de)(de)熔敷金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分見表5-40。
四、焊(han)接次(ci)序
復合鋼板的(de)(de)焊(han)接次序如圖5-20所(suo)示(shi)，即先焊(han)基層焊(han)縫(feng)，再(zai)焊(han)過(guo)渡層焊(han)縫(feng)，最后焊(han)復層焊(han)縫(feng)。過(guo)渡層的(de)(de)熔焊(han)金屬在(zai)基層的(de)(de)厚(hou)度為1.5～2.5mm為宜，在(zai)復層處的(de)(de)厚(hou)度為0.1～1.5mm為宜。
五、焊接要點
1. 基層的焊接
先焊(han)(han)(han)(han)(han)基層焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，使用(yong)(yong)J427 焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)進行焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)打底(di)，打底(di)焊(han)(han)(han)(han)(han)的厚度不能太薄，以(yi)防埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)時因焊(han)(han)(han)(han)(han)接參數(shu)太大而燒(shao)穿，焊(han)(han)(han)(han)(han)前對焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)進行350℃烘(hong)干2h，以(yi)防焊(han)(han)(han)(han)(han)接時產生氣孔。然后用(yong)(yong)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)進行施焊(han)(han)(han)(han)(han)，要嚴格(ge)控制(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接速度等焊(han)(han)(han)(han)(han)接參數(shu)，保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)一(yi)次合格(ge)率。用(yong)(yong)磨光機徹底(di)清(qing)理根部焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)從背面進行打底(di)焊(han)(han)(han)(han)(han)，以(yi)保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)背面良好的成(cheng)形和(he)內在的質(zhi)量。
2. 過渡(du)層(ceng)的(de)焊接
復合鋼(gang)板焊(han)(han)(han)(han)接的(de)重點和難點均在過渡層的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫上，在焊(han)(han)(han)(han)基(ji)層焊(han)(han)(han)(han)縫時，預(yu)留(liu)出1.5～2.5mm的(de)基(ji)層厚度，用(yong)A062焊(han)(han)(han)(han)條進行(xing)(xing)電弧焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)前(qian)對焊(han)(han)(han)(han)條進行(xing)(xing)150℃烘干1h，采用(yong)小的(de)熱輸入、反極性、直(zhi)線運(yun)條和多層多道焊(han)(han)(han)(han)。
3. 復層(ceng)的焊接
復層(ceng)焊(han)接時，采用(yong)A062焊(han)條(tiao)(tiao)，焊(han)前(qian)對焊(han)條(tiao)(tiao)進行150℃烘(hong)干1h，采用(yong)短弧、小電流(liu)、快速焊(han)、不(bu)作橫(heng)向擺動，并且嚴(yan)格(ge)控制層(ceng)間溫(wen)(wen)度不(bu)大于150℃。這樣可以有效地(di)防止焊(han)縫在高(gao)溫(wen)(wen)停留時間過長，否則會出現粗晶脆(cui)化傾向，焊(han)接參數見表(biao)5-41。
六、酸洗鈍(dun)化處理
復(fu)合鋼板的(de)(de)基層要保證容(rong)(rong)器(qi)要求承受(shou)的(de)(de)壓(ya)力(li)，而復(fu)層應滿足需要的(de)(de)耐蝕性，在復(fu)合鋼制容(rong)(rong)器(qi)的(de)(de)生產過(guo)程(cheng)中，復(fu)層可能被污染，故(gu)對塔體內表面(mian)要進行酸洗鈍(dun)化處理(li)。
七、無損檢測(ce)
20R／06Cr13Al復合鋼板焊(han)接接頭產生冷裂紋有一定的(de)潛伏期，當然與填充(chong)材料和(he)焊(han)接工(gong)藝(yi)密切相(xiang)關。為(wei)了(le)保證(zheng)獲得(de)優質焊(han)接接頭，焊(han)后需要停留(liu)24h再進行無損(sun)檢測。
對復合(he)鋼板的焊縫進行100％滲(shen)透檢測，均符合(he)JB／T4730.5規定，I級(ji)合(he)格。
對所有塔(ta)器的對接(jie)接(jie)頭進行射線檢測，符合(he)JB／T4730.5規定，II級合(he)格。
八、焊(han)接接頭性能
對20R／06Cr13Al復合鋼板的對接焊縫(feng)先(xian)進行(xing)過(guo)焊接工藝評定，其力學性能試驗(yan)結果(guo)見表5-42，完全滿足設計(ji)圖樣的要求。
表5-42 復(fu)合鋼(gang)板對接焊縫(feng)的力學性能試驗結果（試樣(yang)尺寸：5mm×10mm×55mm）
采取上述工藝措施，產品焊接一次合格率達到99％，符合了(le)設(she)計圖樣要求也滿足(zu)了(le)生(sheng)產實際需要。
