浙(zhe)江至德鋼業(ye)有限公司(si)生產(chan)的100萬(wan)噸／年延遲焦(jiao)化(hua)裝置均由(you)主體材質為(wei)20R／06Cr13Al復合鋼制作的容器(qi)，產(chan)品規格：直(zhi)徑為(wei)1400～2200mm，復合鋼板厚為(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設計溫度(du)為(wei)73℃，介質為(wei)柴油、汽油、焦(jiao)化(hua)干(gan)氣，要(yao)求設備焊后(hou)對塔體內表(biao)面進行酸洗和(he)鈍化(hua)處(chu)理。
一、20R／06Cr13Al 復合(he)鋼焊接(jie)性
1. 化學成分及力學性能(neng)
20R／06Cr13Al復(fu)合鋼(gang)屬(shu)于鐵(tie)素體復(fu)合鋼(gang)板，復(fu)層(ceng)為(wei)鐵(tie)素體不銹鋼(gang)，基(ji)層(ceng)為(wei)珠(zhu)光體鋼(gang)，其化學成分(fen)見(jian)表(biao)5-38和(he)表(biao)5-39。
表(biao)5-38 20R／06Cr13AI復合鋼板的化學(xue)成(cheng)分(fen)及力學(xue)性(xing)能 、表5-39 20R／06Cr13Al復合鋼板的(de)力(li)學性(xing)能
2. 焊接(jie)特(te)點
該類復合(he)鋼(gang)板的(de)焊(han)接性主要取決于鐵素體鋼(gang)的(de)物理性能(neng)、化學(xue)成(cheng)分、接頭形(xing)式及填充材料的(de)種(zhong)類。
焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭容易產(chan)生(sheng)冷(leng)(leng)裂(lie)紋，復合(he)(he)鋼板的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)也屬于異(yi)種鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，其(qi)基(ji)(ji)層(ceng)與復層(ceng)母材在成分(fen)、性能等方面有較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)差(cha)異(yi)，而(er)且基(ji)(ji)層(ceng)與復層(ceng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料也同(tong)(tong)樣存(cun)在較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)差(cha)異(yi)，因此(ci)稀釋作用強烈(lie)，增大(da)(da)了結晶(jing)裂(lie)紋傾向，導致異(yi)種鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在焊(han)(han)(han)(han)后(hou)冷(leng)(leng)卻(que)時容易形(xing)成淬硬組織，同(tong)(tong)時珠光體(ti)與鐵素體(ti)的(de)(de)線脹系數(shu)相差(cha)較(jiao)大(da)(da)，接(jie)(jie)頭中會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應力，都會(hui)促(cu)使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)冷(leng)(leng)裂(lie)紋的(de)(de)產(chan)生(sheng)。此(ci)外(wai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭易產(chan)生(sheng)脆(cui)性：基(ji)(ji)層(ceng)和復層(ceng)的(de)(de)鉻含量差(cha)別(bie)較(jiao)大(da)(da)，促(cu)使碳向復層(ceng)遷移(yi)擴散，而(er)在其(qi)交(jiao)界面的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬區(qu)域形(xing)成增碳層(ceng)和脫碳層(ceng)，加劇熔合(he)(he)區(qu)的(de)(de)脆(cui)化。
二、焊接(jie)方法的選擇
根據設計圖樣的(de)要求，采用焊(han)條電(dian)弧焊(han)施焊(han)，但生產單位(wei)可以(yi)自(zi)選其他焊(han)接方法(fa)。由(you)于延遲焦化(hua)裝(zhuang)置(zhi)的(de)塔器規格大，且數量(liang)多，選用焊(han)條電(dian)弧焊(han)＋埋弧焊(han)相結合的(de)焊(han)接方法(fa)，既能(neng)(neng)保(bao)證產品的(de)焊(han)接質(zhi)量(liang)，又能(neng)(neng)滿足客(ke)戶的(de)工期要求。
三、焊接材料的選擇
為了(le)保證復合鋼(gang)板的(de)焊接質量(liang)，首先(xian)要(yao)恰當(dang)地(di)(di)選(xuan)擇復層(ceng)(ceng)和基層(ceng)(ceng)的(de)焊接材料，有效地(di)(di)防止稀釋和碳的(de)遷移(yi)等問題，在基層(ceng)(ceng)與復層(ceng)(ceng)之間要(yao)焊過渡層(ceng)(ceng)。
復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)用焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)應(ying)保證熔敷金(jin)(jin)屬的(de)(de)主(zhu)要(yao)合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素不低于(yu)復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)母材(cai)標(biao)準(zhun)規定(ding)的(de)(de)下(xia)限值，對于(yu)06Cr13Al焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)采用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)選(xuan)用A062；基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)按基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)鋼(gang)材(cai)合(he)金(jin)(jin)含量(liang)選(xuan)用焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)，以保證焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)抗拉強度不低于(yu)基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)母材(cai)標(biao)準(zhun)規定(ding)的(de)(de)抗拉強度下(xia)限值，基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)根部選(xuan)用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)為(wei)J427；埋弧焊(han)(han)(han)(han)(han)選(xuan)用填充焊(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)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料(liao)(liao)選(xuan)用A062，以保證能補充基(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)對復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)造成(cheng)的(de)(de)稀釋。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)20R／06Cr13Al復(fu)(fu)合(he)鋼(gang)板用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)和焊(han)(han)(han)(han)(han)絲的(de)(de)熔敷金(jin)(jin)屬的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分見(jian)表5-40。
四、焊接次序
復合鋼板的(de)(de)(de)焊接次序如(ru)圖5-20所示，即先焊基層(ceng)焊縫，再焊過渡層(ceng)焊縫，最(zui)后焊復層(ceng)焊縫。過渡層(ceng)的(de)(de)(de)熔焊金(jin)屬在基層(ceng)的(de)(de)(de)厚度為1.5～2.5mm為宜，在復層(ceng)處的(de)(de)(de)厚度為0.1～1.5mm為宜。
五、焊接(jie)要點
1. 基(ji)層的焊接
先焊(han)(han)(han)基(ji)層焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，使用(yong)(yong)J427 焊(han)(han)(han)條(tiao)進行(xing)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)打底(di)，打底(di)焊(han)(han)(han)的(de)厚度不能太薄，以防埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)時因焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)太大而燒穿，焊(han)(han)(han)前對(dui)焊(han)(han)(han)條(tiao)進行(xing)350℃烘干2h，以防焊(han)(han)(han)接(jie)時產生氣孔。然后(hou)用(yong)(yong)埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)進行(xing)施焊(han)(han)(han)，要嚴格控制焊(han)(han)(han)接(jie)速度等焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)，保(bao)證焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)一(yi)次合格率。用(yong)(yong)磨光機(ji)徹底(di)清理根部焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)，用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)從背(bei)面(mian)(mian)進行(xing)打底(di)焊(han)(han)(han)，以保(bao)證焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)背(bei)面(mian)(mian)良好的(de)成形(xing)和內在的(de)質(zhi)量(liang)。
2. 過(guo)渡層的焊接
復合鋼板(ban)焊(han)(han)(han)(han)接的(de)重點和難點均(jun)在(zai)過渡層(ceng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫上(shang)，在(zai)焊(han)(han)(han)(han)基(ji)層(ceng)焊(han)(han)(han)(han)縫時(shi)，預(yu)留(liu)出1.5～2.5mm的(de)基(ji)層(ceng)厚度，用A062焊(han)(han)(han)(han)條進行電弧焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)前(qian)對焊(han)(han)(han)(han)條進行150℃烘(hong)干1h，采用小的(de)熱輸入、反極性(xing)、直線運條和多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)(han)(han)(han)。
3. 復層的焊接(jie)
復層焊接時(shi)，采用A062焊條，焊前對焊條進行150℃烘干1h，采用短弧、小電流、快速焊、不作橫向(xiang)擺動，并且(qie)嚴格控制層間溫(wen)度不大(da)于150℃。這樣可(ke)以(yi)有效(xiao)地防(fang)止焊縫(feng)在高溫(wen)停留時(shi)間過長，否則會出(chu)現粗晶脆化傾向(xiang)，焊接參數見表5-41。
六、酸洗(xi)鈍化處理
復合鋼(gang)板的基層要保(bao)證容器要求(qiu)承受的壓(ya)力，而復層應滿足需要的耐蝕性，在(zai)復合鋼(gang)制容器的生產過程中(zhong)，復層可能(neng)被污染，故對塔(ta)體內表面要進行酸洗鈍化(hua)處理。
七(qi)、無損檢測
20R／06Cr13Al復合鋼板焊(han)接接頭產(chan)生(sheng)冷裂紋有一(yi)定的潛伏期，當然與(yu)填充材料和焊(han)接工藝(yi)密切相關(guan)。為(wei)了保證獲(huo)得(de)優質焊(han)接接頭，焊(han)后(hou)需要停留24h再進行無(wu)損(sun)檢測。
對復合鋼板的焊(han)縫進(jin)行100％滲透檢(jian)測(ce)，均符(fu)合JB／T4730.5規定，I級合格。
對(dui)所(suo)有塔器(qi)的對(dui)接(jie)接(jie)頭進行射線檢測，符合JB／T4730.5規定，II級合格(ge)。
八(ba)、焊接(jie)接(jie)頭性能
對20R／06Cr13Al復合(he)鋼板的對接(jie)焊縫先進行過焊接(jie)工藝(yi)評定，其力學性能(neng)試驗(yan)結果見(jian)表5-42，完全(quan)滿足設(she)計圖樣的要求。
表5-42 復合鋼板(ban)對接焊(han)縫的力學(xue)性能試驗結果（試樣尺寸：5mm×10mm×55mm）
采取上述工藝措施，產(chan)品(pin)焊接(jie)一次合格率(lv)達到99％，符(fu)合了設計圖樣要求也滿足了生產(chan)實(shi)際(ji)需要。
