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.doc

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， 着重分析和制泄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暈检杏0前 言氧氯化反应器冷却管束长期工作在HC1露点腐蚀的丁•作条件下，原來使用的冷却管束管了 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 乍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，制定了合理的工艺措 丿施，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、弯头及焊丝均采川瑞典SandviK fl-：产的SAF2205双相不锈钢，其规格为 管子 q）89.1 mmx5.5 mm,弯头（p89 mmx7.6 mm（180°）,弯头（p89 mmx5.5 mm（180°）,弯头（p89.1 mmx5.5 mm （90或45°）,焊材选川于<7•餌极氟弧焊丝22.8.3丄，规格为（p2.4 mmx1 000 mm<> 管束技术特性见表1。

对管束制造技术的要求是：（1） 管束所冇对接焊缝均要进行100%射线探伤，按JB4730-94标准要求II级介格2） 管了与上弯头组焊后以4.2 MPa表压逐根进行水压试验，卞部弯头与管了组焊后以4.2 MPa表圧进行水压试验»1傭東技术特性设计压力Pt/MPa0 42.1度人八：30)MX)工作压力P/MP*0.20.3rflJitt r2/*c2302(X)乙烯、二机乙烷.HCJ尊追水.咸汽1.0（3）管束制造完后应以2.6 MPa表压对每个管纽进行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4h）4）焊缝及热影区的铁索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管束用材质的检验山于管材和焊材化学成分对焊缝金属显微纽织和相比有巫要影响，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表2材料化学成分材料C SiMnPS(：rNiMah介同值^().025«1.0<2.0<0. ()3石0.00521 -234.5-6.J2.5-3.50.1 -0.2SAF22O5复转值0.020.460.870.0240.00121.935.252.950. 16合同值WO.O25W1.0W2.5W0.03^0.00521-247.0-102.5-4.50. 1 -0.222. K. 3.1 ・0.0170.721.520,0210.00222.537.693.49(}. 18结果表明材料满足设计要求。

从钢管上截取金相试样，磨纵向测定丫相数量磨横向评定品粒度级别试样经磨制、抛光、浸蚀后观察金相组织，参照ASTM E562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介技术要求表3试样相比及晶粒度分析表试样编号12345两相数就比a/* %)50/5049/5148/5249/5149/51晶栓霞级別环级PX级MX级MX级艮K级3焊接工艺评定山于管材及焊丝均为进口双相钢材料，故参照冇关标准进行了丁艺评定，确定了焊接丁艺参数, 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EJP23 JB4708-92进行了力学性能检测 o b=727〜733 MPm,弯曲角 炉90面弯背弯完好，检测结果合格KFL)U KSD23*53表4焊接工艺参數焊丝烬丝规格焊接屯流//A电畑电压U/V炸接速度 «/( mm - min') 正曲育面122•& 3.1,2,470-12010-1410-128-10222. K. 3.!.2.49() ~ 11510-1463 ~ IOK10-128-10参照ASTM E562标准结点法对焊缝及热影响区试样进行金相检验和a相数量测定，夕卜层 焊缝a相数量为50%,热影响区a相数量为50〜60%,见图2。

KLLU山图2可以看岀，其相比控制满足双相比例要求依据ASTM G48将试样(2 mmx30 mmx30 mm)在6%的FeCI3溶液、温度22 °C±1 °C的条件I、-浸渍24h,测得结果见表5耐蚀性能满足使用要求hi国2试样金朴组织200 x表5腐烛率试骏结果g/m2 • h耐类型10.0202耐点蚀0.0260.02530.02840.0225耐•缝隙•衬饨0.026U. 02560.0264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血及焊道两侧的油污并保持清洁另外，在管 内通入镒气进行保护，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走影响并设专人对焊接工艺纪律执行情况监样检查, 确保焊接质量4.2焊接质量检査⑴依据技术要求对焊缝进行100%射线检查，共拍片3049张，其中，I级2 098张，II级901张, 返修50张，一次探伤合格率为98.3%o(2)依据ASTM E562标准结点法对焊缝进行随机抽检,测定其双相比可以看出,焊接质量是满足双相比要求的5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丄焊丝经焊接工艺评定和焊接过程中随机抽查证明，SAF2205双相不锈钢的焊 接工艺是合理的3） 设备运行…年后焊缝及热影响区均木发现泄漏及腐蚀现彖,进一步证明了焊接质量的可靠 性和稳定性。