浙江至德鋼業有限公司生(sheng)產(chan)的100萬噸(dun)／年延遲(chi)焦化(hua)裝(zhuang)置均由主(zhu)體材(cai)質(zhi)為(wei)(wei)(wei)20R／06Cr13Al復(fu)合鋼制作(zuo)的容器，產(chan)品(pin)規格：直徑為(wei)(wei)(wei)1400～2200mm，復(fu)合鋼板厚為(wei)(wei)(wei)（18＋3）mm，設計標準(zhun)為(wei)(wei)(wei)GB 150-1998，JB／T 4710-2005，設計壓力為(wei)(wei)(wei)1.43MPa設計溫度(du)為(wei)(wei)(wei)73℃，介質(zhi)為(wei)(wei)(wei)柴油、汽油、焦化(hua)干氣(qi)，要求設備焊后對塔體內表面進(jin)行酸洗和鈍化(hua)處理(li)。
一、20R／06Cr13Al 復合鋼焊接性(xing)
1. 化學成分及力學性能
20R／06Cr13Al復合(he)鋼(gang)屬于(yu)鐵素體(ti)(ti)復合(he)鋼(gang)板，復層為(wei)鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，基層為(wei)珠光體(ti)(ti)鋼(gang)，其化學(xue)成分見(jian)表5-38和表5-39。
表(biao)5-38 20R／06Cr13AI復(fu)合鋼板的化學成分及力學性能 、表5-39 20R／06Cr13Al復合鋼板的力學(xue)性(xing)能
2. 焊接特點
該(gai)類(lei)復合鋼板的(de)焊(han)接性主(zhu)要取決于鐵素體鋼的(de)物理性能(neng)、化(hua)學成分(fen)、接頭(tou)形式(shi)及填充(chong)材料的(de)種類(lei)。
焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)冷裂紋，復(fu)合(he)鋼(gang)板的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)也(ye)屬(shu)(shu)于異(yi)種(zhong)鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，其基層(ceng)與復(fu)層(ceng)母材(cai)在(zai)成(cheng)分、性能等方面有較(jiao)大(da)(da)的(de)差(cha)異(yi)，而(er)且(qie)基層(ceng)與復(fu)層(ceng)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料也(ye)同樣存在(zai)較(jiao)大(da)(da)的(de)差(cha)異(yi)，因此稀(xi)釋作(zuo)用強烈，增大(da)(da)了結晶裂紋傾向(xiang)(xiang)，導致異(yi)種(zhong)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)在(zai)焊(han)(han)后冷卻時容(rong)易(yi)形(xing)成(cheng)淬硬(ying)組織(zhi)，同時珠(zhu)光體(ti)與鐵素體(ti)的(de)線脹系數相差(cha)較(jiao)大(da)(da)，接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中會產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)(da)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)應力(li)，都會促使焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)冷裂紋的(de)產(chan)生(sheng)。此外焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)易(yi)產(chan)生(sheng)脆(cui)性：基層(ceng)和復(fu)層(ceng)的(de)鉻含量差(cha)別(bie)較(jiao)大(da)(da)，促使碳向(xiang)(xiang)復(fu)層(ceng)遷(qian)移擴散，而(er)在(zai)其交界面的(de)焊(han)(han)縫金屬(shu)(shu)區域(yu)形(xing)成(cheng)增碳層(ceng)和脫碳層(ceng)，加劇(ju)熔(rong)合(he)區的(de)脆(cui)化。
二、焊接(jie)方法的選擇(ze)
根據設計(ji)圖樣的(de)要求，采用焊(han)條電(dian)弧焊(han)施焊(han)，但生產單位可以(yi)自選其他(ta)焊(han)接方法(fa)。由于延遲(chi)焦化裝(zhuang)置的(de)塔器規格大，且數(shu)量多，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(ji)能(neng)保證產品的(de)焊(han)接質量，又能(neng)滿足客戶的(de)工(gong)期(qi)要求。
三、焊接材料的選擇
為了保證復(fu)合鋼板的焊接(jie)(jie)質(zhi)量(liang)，首先(xian)要恰(qia)當地選(xuan)擇復(fu)層(ceng)(ceng)和(he)基(ji)層(ceng)(ceng)的焊接(jie)(jie)材料，有效地防(fang)止(zhi)稀釋(shi)和(he)碳的遷移等問題，在基(ji)層(ceng)(ceng)與(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)之間要焊過(guo)渡層(ceng)(ceng)。
復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)應(ying)保(bao)證熔(rong)敷金屬的(de)主(zhu)要合金元素(su)不(bu)低于復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)母材(cai)標(biao)(biao)準規定(ding)的(de)下限值(zhi)，對于06Cr13Al焊(han)接(jie)采用(yong)(yong)焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)，焊(han)條選(xuan)用(yong)(yong)A062；基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)按基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)鋼(gang)(gang)材(cai)合金含量選(xuan)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)，以保(bao)證焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度不(bu)低于基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)母材(cai)標(biao)(biao)準規定(ding)的(de)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度下限值(zhi)，基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)根(gen)部選(xuan)用(yong)(yong)焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)，焊(han)條為(wei)J427；埋(mai)弧(hu)焊(han)選(xuan)用(yong)(yong)填充焊(han)絲(si)為(wei)H08A，焊(han)劑為(wei)HJ431；過渡(du)層(ceng)(ceng)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)選(xuan)用(yong)(yong)A062，以保(bao)證能補充基(ji)(ji)層(ceng)(ceng)對復(fu)(fu)層(ceng)(ceng)造(zao)成的(de)稀釋。焊(han)接(jie)20R／06Cr13Al復(fu)(fu)合鋼(gang)(gang)板用(yong)(yong)焊(han)條和焊(han)絲(si)的(de)熔(rong)敷金屬的(de)化(hua)學成分見表(biao)5-40。
四、焊接次序
復合鋼(gang)板的(de)焊(han)接次序(xu)如圖5-20所示，即先焊(han)基層(ceng)焊(han)縫(feng)(feng)，再焊(han)過(guo)渡層(ceng)焊(han)縫(feng)(feng)，最后(hou)焊(han)復層(ceng)焊(han)縫(feng)(feng)。過(guo)渡層(ceng)的(de)熔(rong)焊(han)金(jin)屬在基層(ceng)的(de)厚度為(wei)(wei)1.5～2.5mm為(wei)(wei)宜，在復層(ceng)處(chu)的(de)厚度為(wei)(wei)0.1～1.5mm為(wei)(wei)宜。
五(wu)、焊接要點
1. 基(ji)層的焊接(jie)
先(xian)焊(han)(han)(han)(han)(han)基層焊(han)(han)(han)(han)(han)縫，使用(yong)(yong)J427 焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)打底，打底焊(han)(han)(han)(han)(han)的厚度不能太薄，以防埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)時因焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數太大而燒穿，焊(han)(han)(han)(han)(han)前對焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)進(jin)行(xing)350℃烘(hong)干2h，以防焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時產生氣孔。然后用(yong)(yong)埋弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)進(jin)行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，要嚴格(ge)控制焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)速(su)度等焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)參數，保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫一次合(he)格(ge)率(lv)。用(yong)(yong)磨光(guang)機徹(che)底清理根(gen)部焊(han)(han)(han)(han)(han)縫，用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)從背(bei)面進(jin)行(xing)打底焊(han)(han)(han)(han)(han)，以保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫背(bei)面良(liang)好的成(cheng)形和內在的質(zhi)量。
2. 過渡(du)層的焊接
復(fu)合鋼板焊(han)接的重點和難點均(jun)在過渡層(ceng)的焊(han)縫上，在焊(han)基(ji)層(ceng)焊(han)縫時，預留出(chu)1.5～2.5mm的基(ji)層(ceng)厚度，用A062焊(han)條(tiao)進(jin)行(xing)電弧焊(han)，焊(han)前對(dui)焊(han)條(tiao)進(jin)行(xing)150℃烘(hong)干1h，采用小的熱輸(shu)入、反極性(xing)、直線(xian)運條(tiao)和多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)。
3. 復(fu)層的焊接
復層焊(han)(han)接時，采用(yong)A062焊(han)(han)條，焊(han)(han)前對(dui)焊(han)(han)條進行150℃烘干(gan)1h，采用(yong)短弧、小電流、快速焊(han)(han)、不作橫向擺動，并且嚴格控制層間溫度不大(da)于150℃。這樣(yang)可以有效地防止焊(han)(han)縫在高溫停留時間過長，否則會出現粗晶脆化(hua)傾向，焊(han)(han)接參數見(jian)表(biao)5-41。
六、酸洗(xi)鈍化處理
復合鋼板(ban)的(de)基層要保證容器要求(qiu)承受的(de)壓力，而復層應(ying)滿足需要的(de)耐蝕性，在復合鋼制容器的(de)生(sheng)產過(guo)程中，復層可能被污染(ran)，故對塔體內表(biao)面(mian)要進行酸洗鈍化處(chu)理。
七、無損檢測(ce)
20R／06Cr13Al復合鋼板焊(han)接接頭(tou)產生冷裂紋有一(yi)定(ding)的潛伏期，當然與填充材料和(he)焊(han)接工藝密切(qie)相(xiang)關(guan)。為了保證獲得優質焊(han)接接頭(tou)，焊(han)后需要(yao)停留24h再進行(xing)無(wu)損檢(jian)測。
對(dui)復合(he)鋼板(ban)的(de)焊縫進行(xing)100％滲(shen)透檢測，均符合(he)JB／T4730.5規定，I級合(he)格。
對(dui)所有塔器的對(dui)接接頭進行(xing)射線檢(jian)測，符合JB／T4730.5規定(ding)，II級(ji)合格。
八(ba)、焊接接頭性(xing)能
對20R／06Cr13Al復合鋼板的(de)(de)對接焊縫先(xian)進行過焊接工(gong)藝評定，其力學性能試驗結果見表5-42，完(wan)全滿足(zu)設計圖樣的(de)(de)要求。
表5-42 復合(he)鋼(gang)板(ban)對接焊(han)縫的力(li)學性(xing)能試驗結果（試樣尺寸：5mm×10mm×55mm）
采取上(shang)述工藝措施，產品焊接一(yi)次(ci)合(he)格率達到99％，符合(he)了設(she)計圖樣要求也(ye)滿足了生(sheng)產實際(ji)需(xu)要。
