co2气体保护焊在加氢产品制造中的应用

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1、CO2气体保护焊在加氢产品制造中的应用

2、第1上海锅炉有限公司张良成朱文健黄光武摘要：本文主要介绍CO2气体保护焊进行不锈层的堆焊的工艺试验和工艺评定，并应用于加氢产品中，取得良好效果。关键词：加氢产品；CO2气体保护焊；堆焊0前言我厂继成功地为镇海石油化工总厂制造了560t加氢裂化反应器之后，又相继为茂名石化总厂和广州石化总厂成功地制造了两台440t渣油加氢脱硫反应器和一台220t加氢精制反应器。加氢反应器的总体结构基本类似，都是由筒体、封头和大小不同的接管所组成，这些筒体与筒体、筒体与封头、筒体与接管之间焊接后的连接处内壁均需

3、堆焊耐腐蚀的不锈钢还有大大小小的接管内壁、接管端面与法兰密封面也需堆焊不锈钢，以及筒体内壁的凸台表面亦需进行不锈钢堆焊。有些可用30（37.5）mm的窄带极，但由于设备、台位等诸多方面的因素而无法采用带极堆焊，所以只好采用手工电弧焊进行堆焊，总堆焊面积达20～30m2左右，约用不锈钢焊条4～6t，工作量之大可想而知。虽然手工电弧焊在整个焊接领域中点着很大的比例，它有着操作简便灵活的优点，但由于焊条比较短，在焊接时需经常更换。以560t加氢筒体内壁补堆焊一圈（一条）焊道为例，手工电弧焊堆焊需换焊条50次左右。另外不锈钢焊条在稍大电

4、流下焊接，焊条就会发红，熔化不良，为此有时较长的发红焊条头只好弃之不用，造成焊条损耗较大，同时焊工的劳动强度也较大，而且它的质量与焊工的操作技能、焊工的体力和情绪密切相关。这些方面稍有波动就会影响焊接质量的稳定性。随着生产制造的不断改进和科学技术的不断发展，为了加强生产进度，稳定堆焊质量，减少焊工的劳动强度，节约焊接材料，我厂在采用手工电弧焊进行堆焊的同时，及时地采用了用CO2气体作为保护气体的药芯焊丝自动堆焊。CO2气体保护药芯焊丝堆焊具有焊道整齐，可连续施焊几个小时的特点。在筒体对接处，内壁堆焊用电焊条补堆需更换焊条50次左

5、右，接头很多，而CO2气体保护焊只有一个接头，大大减少了焊道中的接头，减少了换焊条的时间，另外，CO2气体保护焊的焊道每层厚度4mm左右，而手工电弧堆焊厚度只有2mm左右，可提高工效两倍多，此外CO2气体保护焊用的是药芯焊丝，焊道药皮很薄，极易去除，不易出现夹渣现象等。上述种种的特点说明CO2气体保护焊比手工电弧焊更能在加氢产品的制造中发挥很大的作用。1焊接工艺评定1.1我厂根据实际的产品结构和堆焊要求，分别采用试板和试环做了两种工艺评定。评定用基本金属母材和产品一样的2.25Cr€€Mo锻件，其化学成分和力学性能分别见表1和表

6、2。表12.25Cr€€Mo锻件化学成分化学成分CSiMnPSCrMoSb标准值0.13～0.17≤0.100.30≤0.010≤0.0122.0～2.50.90～1.10≤0.0030.60试板0.150.070.5350.090.0012.381.08＜0.003试环0.150.070.5350.090.0012.401.08＜0.003化学成分SnAsNiCu[H]JX标准值≤0.015≤0.016≤0.18≤0.16＜2×10-6≤150≤20试板0.007＜0.0050.050.04＜2×10-696.8＜13.8试环

7、0.007＜0.0050.050.04＜2×10-695.2＜14.4表22.25Cr€€Mo锻件力学性能常温427℃冲击韧性/J.cm-2冲击韧性/J.cm-2硬度10℃-30℃/HBσb/MPaσ0.2/MPaδ５(%)Ψ(%)σ0.2/MPaδ５(%)Ψ(%)标准值520～686≥314≥19≥40≥242≥19≥40≥78≥63≥69≥60≤220(平均值)(单个值)(平均值)(单个值)试板55641727833832282＞368＞368＞368＞368176.183试环53739330823092482＞368＞36

8、8＞368＞368181.187超低碳不锈钢堆焊材料是从神户制钢所进口的，过渡层药芯焊丝牌号GFnPSNiCrMoCuSbGfm，主要堆焊参数见表4。堆焊试板经（690±10）℃×26h最终热处理后进行100%着色和超声波探伤。1.3堆焊层性能试验按照产品技术要求和相关法规对评定试板（试环）进行了解剖取样。表4药芯焊丝自动堆焊参数堆焊层数堆焊层厚度/mm焊接线能量/J.mm-1预热温度/℃气体流量Q/L.min-1层间温度/℃过度层2.5～31120100～12012～20≤150不锈层(一)3～3.5118212～20≤150

9、不锈层(二)3～3.5118212～20≤150试样经严格的性能测试，其结果完全达到产品技术要求和相关法规的规定，详见表5～表8。表5堆焊层大小侧弯试验取样部位试样类型弯轴尺寸弯曲角度结果试板堆焊层+母材大、小侧弯D=4Tα=180°堆焊层及热影试环堆焊层+母材