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bet36:0311316L不锈钢管埋弧焊工艺技术分析报告

作者:bet36体育网站已浏览: 75次 日期:2020-03-12

浙江至德钢业有限公司研究人员论述了316L不锈钢管的焊接性,bet36体育网站选用ER316L焊丝配用SJ601焊剂,进行了316L不锈钢管埋弧焊的焊接工艺评定试验。用经过评定合格的SAW工艺,对厚度分别为6mm和5mm的316LMA水解塔的纵焊缝和环焊缝进行施焊。焊后依据JB/T4730.2—2005标准进行了RT检验,bet36体育网站其一次合格率为100%。本公司承接了宁波某化学公司“MA水解塔”和“MA水解液分离塔”的制作任务。MA水解塔的高度为23.3m,内径为1500mm。塔的工作压力为0.1MPa,设计压力为0.2MPa。塔的主体材质为6mm厚的316L(022Cr17Ni12Mo2)不锈钢。MA水解液分离塔的高度为19.25m,内径为1000mm。塔的工作压力为0.105MPa,设计压力为0.2MPa。塔的主体材质为5mm厚的316L不锈钢管。由于在JB/T4709—2000《钢制压力容器焊接规程》中,316L不锈钢管推荐选用的焊接材料只有A022(E316L-16)焊条,因此大多采用焊条电弧焊焊接该钢制造的压力容器。但文献是采用埋弧焊焊接工艺,其容器的板厚分别为25mm和16mm,属中厚板。本文参照上述文献完成了316LMA水解塔及水解液分离塔的焊接制作。

下面针对酸性介质工作条件下的316L不锈钢压力容器的SCC机理作一简要阐述。与酸性介质接触的316L不锈钢焊接接头表面,首先发生电化学腐蚀。经过一段时间后,金属表面产生狭而长的微裂纹。由于316L不锈钢焊接接头中存在较大的残余拉应力,因此,在其裂纹端部产生应力集中,加之渗入裂纹内的呼吸介质起到了楔入作用,促使裂纹扩展,从而又使之暴露新鲜的金属表面继续发生腐蚀。由此可见,焊接残余应力可加速裂纹的扩展。久而久之,导致焊接接头产生脆性断裂。综上所述,为了保证本公司所制造压力容器的焊接质量,严格控制316L不锈钢管和焊材中的碳,硫,磷含量是十分必要的;焊接时采用合理的焊接工艺,减小焊接热输入,并确定合理的焊接顺序,以减小焊接过程中的应力和焊后的残余应力及残余变形,也是十分必要的。焊接工艺评定试验按照JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准中相关规定,进行316L不锈钢管埋弧焊的焊接工艺评定试验。

图是316L不锈钢母材金相组织,图分别是100倍和400倍的焊缝组织,图是焊缝与母材间熔合区金相组织。从上面的图中可见,母材316L不锈钢的组织为奥氏体;焊缝组织是呈方向性强的柱状晶;熔合区中明显存在着联生结晶。总体而言,在焊接接头各个区域的金相组织中,未发现超标的气孔、夹渣、裂纹、未熔合等焊接缺陷。晶间腐蚀依据GB/T4334—2008《金属和合金的腐蚀--不锈钢晶间腐蚀试验方法》,对在微沸状态下的硫酸-硫酸铜溶液中浸泡16小时后的埋弧焊焊接接头试样沿熔合线进行180°弯曲。然后将弯曲后的试样在10倍放大镜下进行观察,未发现任何裂纹,耐晶间腐蚀试验结果合格。

316L不锈钢容器的焊接采用经焊接工艺评定合格的试样的焊接工艺,对MA水解塔和MA水解液分离塔筒体的纵焊缝(A类)和环焊缝(B类)进行埋弧焊。焊后依据JB/T4730.2—2005《承质设备无损检测第2部分射线检测》对焊缝进行了RT检验,其一次合格率为100%。采用ER316L焊丝配用SJ601碱性烧结焊剂对316L奥氏体不锈钢进行埋弧焊,具有不增C和Si,Cr及Ni元素烧损少的特点,其焊接工艺性能优良,脱渣容易,焊缝成形美观。316L不锈钢管埋弧焊,采用V形坡口,背面采用碳弧气刨清根后,用砂轮打磨,经着色检验合格后,再进行埋弧焊。其工艺过程较为简单,且能保证焊接质量。采用上述经评定合格的焊接工艺方法,对板厚为6mm的316L不锈钢MA水解塔纵缝(A类)和板厚为5mm的316L不锈钢MA水解液分离塔的环缝(B类)进行埋弧焊。焊后按照JB/T4730.2—2005标准进行RT检测,检测结果一次合格率为100%。