压力容器盘管氩弧焊焊接评析

1、 压力容器盘管氩弧焊焊接评析中石化南化公工机械厂容五车间 吴明生摘要：通过对聚酯项目司化00Gr17Ni14Mo2厚壁超低碳不锈钢高压管道化学成分分析，由对114×10的高压管道实际焊接操作所产生的问题，对管道进行焊接工艺评定，从而制定了正确焊接施工工艺，保证了该项目00Gr17Ni14Mo2超低碳不锈钢高压管道焊接质量，为类似的管道焊接提供了技术工艺和参数。关键词：00Gr17Ni14Mo2不锈钢 高压管 焊接工艺概述：在承接的项目中，聚酯压力容器在管道设计中采用了114×10的00Gr17Ni14Mo2超低碳不锈钢管道，该超低碳不锈钢管道焊接技术要求高，而且焊后焊缝组织

2、必须有低磁性要求，并且要进行焊后热处理，所有的焊缝进行100的射线探伤。因此，对焊接的质量和焊后变形与晶间腐蚀的要求很高。正文：00Cr17Ni14Mo2为0Cr17Ni12Mo2的超低碳钢，比0Cr17Ni12Mo2耐晶间腐蚀性好。00Cr17Ni14Mo2超低碳奥氏体不锈钢，焊接性能良好，适合多层焊，焊后无刀口腐蚀倾向，对亚硫酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、氯盐、卤素、亚硫酸盐均有良好的耐蚀性。一般用于制造化工、化肥和化纤等工业设备，如容器、管道及结构件。 00Cr17Ni14Mo2（316L)是一种材料牌号，表示主要含有Cr，Ni，Mo数字表示大概含有的百分比（不是准确的,只是大概），316

3、L是这种材料对应的美国符号。 而我们容五车间负责对114×10的00Gr17Ni14Mo2超低碳不锈钢钢管进行焊接弯制。00Gr17Ni14Mo2不锈钢材料，与美国的316L，德国的X2Gr17Ni14Mo2，日本的SUS316L等钢号相当，属于超低碳奥氏体不锈钢，其化学成分如下： 力学性能： 抗拉强度 b (MPa)：480 条件屈服强度 0.2 (MPa)：177 伸长率 5 ()：40 断面收缩率 ()：60 硬度 ：187HB;90HRB;200HV这种钢的塑性和韧性都非常好，但由于奥氏体不锈钢的热导率小，焊接接头容易过热而晶粒粗大，线膨胀系数大，焊接过程热膨胀量和冷却收缩量

4、都很大，如果采用刚性固定法防止变形，容易产生应力集中和根部热裂纹。理论上超低碳不锈钢是不会发生晶间腐蚀的，如果杂质元素如磷等在晶界富集时，结果也可能会产生晶界腐蚀现象，或者在敏化温度区停留的时间过长也会发生贫铬而产生晶间腐蚀，由于在敏化温度区的晶界析出铬含量很高，其邻近区也会贫铬，贫铬的金属在腐蚀介质作用下首先被腐蚀溶解，这就是超低碳含钼奥氏体不锈钢出现晶间腐蚀的原因。因此这种钢的焊接工艺应该是正确选择焊接材料，配合合理的焊接工艺参数，同时严格控制层间温度，才能够获得良好的焊缝质量。焊接这种材料用钨级氩弧焊进行焊接，焊接操作过程如下：由于焊接方法管材旋转焊，所以不存在如图3-6-9方位的焊接，

5、都在3-12这个位置焊接，从而降低了焊接难度。1、打底的焊接焊枪作横向月牙形摆动，在焊接过程中焊丝端头保持不离开熔池并不断填入和向前移动，这样可以提高焊丝的融化速度并让焊丝分担利率一部分热量，减小焊件热输入和焊丝端部氧化，降低在送丝过程中对气体保护的影响。收弧时应减慢焊接速度，增加焊丝填充量，填满熔池以免出现弧坑、热裂纹和缩孔。电弧熄灭后焊枪喷嘴仍要对准熔池以延续氩气保护，防止氧化。完成打底焊接后马上用清水强行降温，使温度快速下降到450以下。在12位置焊接收口时要注意温度的控制，温度太高容易产生焊瘤，温度太低或焊接速度太快容易产生未熔合或气孔。 2、中间层和盖面层的焊接;这两层的焊接都不作横

6、向摆动，采用多层多道快速焊接，层间温度应控制在60，这样可以减少热输入，降低接头的高温停留时间，防止有害元素磷进入晶间和晶间的贫铬而引起晶间腐蚀。在焊完每个焊道后就马上用清水进行降温冷却，降低其敏化区的停留时间，快速把层间温度控制在60，提高生产效率。由于每次焊接都在3起弧12收弧，这样每道焊的热量都比较集中在顶部，即每道焊的冷收缩量都是向上收缩，因此可以抵消6到9焊完时管道向其弯曲的变形量，使得整个焊件焊完后，由于不同层次产生的相反收缩变形相互抵消其变形量，而减少焊后收缩引起的弯曲和分散应力集中。3、焊接注意事项：（1）在整个焊接过程中，应始终保持短弧施焊，同时焊枪与工件的角度应保持在7080度，焊丝与工件的角度应保持在1020度，否则极易产生气孔。（2）不得在焊缝之处的管道面打火引弧和收弧。（3）钨极伸出长度也要跟着焊接层次的不同作适当的调整。4、质量检查及结果（1）焊缝表面光滑，成形良好，表面呈金黄色。（2）外观进行自检，未存在未熔合和表面气孔等缺陷，弯曲变形量小于1度。（3）进行射线探伤，全部合格。（4）进行拉伸、弯曲试验，全部合格（5）晶间腐蚀检测合格。结论通过对00Gr17Ni14Mo2超低碳不锈钢钢管的焊接工艺评定，制定合理的焊接工艺并用于焊接，在焊接中加强焊接管理，