SAF2205双相不锈钢冷却管束的焊接

1、SAF2205双相不锈钢冷却管束的焊接齐鲁石油化工公司建设公司（淄博市255411）王朝岭刘锡光摘要：从探讨氧氯化反应器冷却管束国产化制造过程中SAF2205双相不锈钢的焊接问题入手，着重分析和制定了双相钢焊接工艺方案和质量保证措施，完成了SAF2205双相不锈钢管束的国产化研制，并且运行正常。关键词:冷却管束双相钢焊接质量检查WELDING OF SAF2205 DIPHASIC STAINLESS STEEL COOLING TUBE NESTQilu Petrochemical Corporation Construction CompanyWang Chaoling， Lin Xigu

2、angAbstractThe paper discussed the welding procedure of SAF2205 diphasic stainless steel cooling tube nest of the oxychloride reactor made in China. Emphatically the welding procedure scheme of diphasic stainless steel and measures of quality assurance were prepared. The cooling tube nest has been s

3、uccessfully made in China, and runs normally.Key words:cooling tube nest, welding of diphasic stainless steel, quality inspection0前言氧氯化反应器冷却管束长期工作在HC1露点腐蚀的工作条件下，原来使用的冷却管束管子及弯头材料均采用SUS304L，极易出现管子，特别是弯头焊缝处的腐蚀泄漏失效，造成经常停车。本次国产化制造是将原来使用的SUS304L改变为瑞典生产的SAF2205双相不锈钢。焊接双相不锈钢时，双相比的控制要求严格。本文通过对管束焊接问题的分析，制定了合理

4、的工艺措施，确保了管束的制造质量。1冷却管束制造技术要求该管束中，管材、弯头及焊丝均采用瑞典SandviK生产的SAF2205双相不锈钢，其规格为管子89.1 mm5.5 mm，弯头89 mm7.6 mm(180)，弯头89 mm5.5 mm(180)，弯头89.1 mm5.5 mm（90或45），焊材选用手工钨极氩弧焊丝22.8.3.L，规格为2.4 mm1 000 mm。管束技术特性见表1。对管束制造技术的要求是：（1）管束所有对接焊缝均要进行100%射线探伤，按JB4730-94标准要求级合格。（2）管子与上弯头组焊后以4.2 MPa表压逐根进行水压试验，下部弯头与管子组焊后以4.2 M

5、Pa表压进行水压试验。 （3）管束制造完后应以2.6 MPa表压对每个管组进行N2气压试验，合格后以1.0 MPa表压通入10%氨溶液进行氨渗（保压4 h）。（4）焊缝及热影区的铁素体与奥氏体的相比例要符合要求，即铁素体相（奥氏体相）40%60%(60%40%)。2管束用材质的检验由于管材和焊材化学成分对焊缝金属显微组织和相比有重要影响，所以对所用管材SAF2205及焊丝22.8.3.L的化学成分要进行严格控制，并按批进行了化学成分复验，其结果见表2。结果表明材料满足设计要求。从钢管上截取金相试样，磨纵向测定相数量。磨横向评定晶粒度级别。试样经磨制、抛光、浸蚀后观察金相组织，参照ASTM E5

6、62标准结点法测得两相数量，按照GB4335-84标准评定晶粒度级别,其结果见表3。分析结果表明材料的相比例及晶粒度符合技术要求。 3焊接工艺评定由于管材及焊丝均为进口双相钢材料，故参照有关标准进行了工艺评定，确定了焊接工艺参数，见表4。坡口形式见图1。试样焊接完成并经100%射线探伤合格后，按JP2JB4708-92进行了力学性能检测。b=727733 MPa，弯曲角 =90，面弯背弯完好，检测结果合格。FL)SD23*5 参照ASTM E562标准结点法对焊缝及热影响区试样进行金相检验和 相数量测定，外层焊缝相数量为50%，热影响区相数量为5060%，见图2。LL由图2可以看出,其相比控制

7、满足双相比例要求。依据ASTM G48将试样（2 mm30 mm30 mm）在6%的FeCl3溶液、温度22 1 的条件下浸渍24 h，测得结果见表5。耐蚀性能满足使用要求。4双相钢的焊接4.1焊接施工要点焊前坡口采用机械加工，彻底清除坡口内外表面及焊道两侧的油污并保持清洁。另外，在管内通入氩气进行保护，焊接时严格执行焊接工艺参数，施工环境的温度和风速符合规定，避免热输入过大和冷却速度过快对相比产生的不良影响。并设专人对焊接工艺纪律执行情况监督检查，确保焊接质量。4.2焊接质量检查(1)依据技术要求对焊缝进行100%射线检查，共拍片3 049张，其中，级2 098张，级901张，返修50张，一次探伤合格率为98.3%。(2)依据ASTM 562标准结点法对焊缝进行随机抽检，测定其双相比，见图3。从图3可以看出，焊接质量是满足双相比要求的。FLKH-*25结论（1）管束按照选定的焊接工艺方案进行施工，经各项质量检验，均满足设计要求，焊接双相比得到了有效控制。（2）选用22.8.3.L焊丝经焊接工艺评定和焊接过