对于焦炭塔中复合钢板15crmor+tp410s的焊接工艺研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com设备与防腐齐QIL鲁U石P油E化TR工OC，H2E0M04IC，A3L2(3T)E：C2H2N0O～LO2G2Y3焦炭塔中复合钢板15CrMoR+TP410S的焊接工艺研究孙爱国(中石化齐鲁分公司设备管理部，山东淄博，255408)摘要针对焦炭塔主体材料焊接的特殊要求，对复合钢板15CrMoR+TP410S的基层材料15CrMoR的焊接和复层的耐蚀堆焊进行了焊接工艺试验和分析，提出了复合钢板15CrMoR+TP410S合理的焊接工艺，可用于焦炭塔主体材料15C

2、rMoR和复合钢板15CrMoR+TP410S的焊接。关键词焦炭塔焊接接头复合钢板焊接工艺耐蚀堆焊中图分类号：57．1文献标识码：B文章编号：l()09—9859(2()04)03—0220一o41设备概况些更严格的技术条件，其化学成分和力学性能见某炼油厂延迟焦化装置新建2台焦炭塔，该表l和表2。塔每48h经历一次由常温至490℃至常温、由常复合钢板复层TP410S为铁素体不锈钢，具压至0．23MPa至常压的循环，因此长期承受冷热有较好的耐腐蚀性能，其化学成分和力学性能符交替疲劳载荷，该塔所加工的渣油含硫量

3、较高，腐合SA240一TP410S的规定。蚀性较强，因此运行条件相当苛刻。3．2材料的焊接特点⋯该塔为I类压力容器，泡沫层以下主体材料复合钢板的基层15CrMoR为低合金珠光体选用具有高温持久强度的低合金珠光体耐热钢耐热钢，具有一定的淬硬倾向，常温下焊接性较15CrMoR(厚度为30、32、36、40、30mrn)，泡沫层差，特别是在较大拘束应力作用下，焊接时易产生以上主体材料采用耐蚀性能良好的复合钢板冷裂纹和热影响区硬化现象。因此，为避免冷裂15CrMoR+TP4l0S[厚度为(22+3)rnlTl和(2

4、4+纹的产生，焊接时需进行焊前预热，并保持一定的3)mm]。层间温度，为了消除残余应力，降低焊缝硬度以获得良好的焊接接头力学性能，焊后需进行高温回2设备焊接工艺要求火热处理。焦炭塔运行条件要求其焊接接头必须具备良3．3焊材选用[21好的高温持久强度和低温冲击韧性，同时要求复基层焊接时，为保证焊接接头具有与母材相层的堆焊层必须具备良好的耐腐蚀性能，因此必匹配的高温持久强度和低温韧性，选用熔敷金属须对设备主体材料复合钢板15CrM0R+TP410S化学成分与母材成分相近的低氢型R307B焊条的基层l5CrMoR

5、的焊接和复层的耐蚀层堆焊进(其化学成分见表3)，规格为夺3．2ITIITI和44．0行严格的焊接工艺试验。mm。焊条在使用前应进行350℃烘干，保温2h。为避免焦碳塔在长期交变温度下工作时复合3焊接工艺试验材料的结合面产生较大的剪应力导致疲劳开裂，3．1母材收稿日期：2()04—04—16；修回日期：2()04—06一l0。复合钢板的基层15CrMoR按正火+回火状作者简介：孙爱国，男，1968年2月生，1991年7月毕业于青态供货，执行标准为GB6654—1999，根据设备运岛化工学院化工设备与机械专业，

6、现任齐鲁分公司管理部设行特性，对钢板的化学成分和力学性能提出了一备主管。电话：(0533)751l640。维普资讯http://www.cqvip.com第3期孙爱国．焦炭塔中复合钢板15CrMoR+TP410S的焊接工艺研究·221·并保证堆焊层具备良好的耐腐蚀性能，复合钢板镍基奥氏体焊条INC0NELl82(其化学成分见表过渡层焊接及复层的堆焊都选用线膨胀系数与母3)，规格为夺3．2mm和似．0mm。焊条在使用前材基层金属15CrMoR相近并且耐腐蚀性良好的应进行300℃烘干，保温1．5～2h。表115

7、CrMoR钢板化学成分％一一∞O一一㈣m～5一≤一m≥R3O7B≤O．12r标准范围卯INC()卜Ll82≤O．10标准范围r叭叭3．4焊接方法及焊接设备准，质量等级为I级r(以下RT、PT、MT检测未指试验采用焊条电弧焊完成，焊接设备选用明时，均按照叭JB473∞0—94《压力容器无损检测》标ZX7—400S型直流逆变弧焊机，焊接时均采用直准评定，质量等一级为I级)，无裂纹和分层等缺陷。流反极性电源。3．5．2基层的焊接3．5试验过程一根据低合金珠光体耐热钢15crMoR的焊接选用厚度为(22+3)mnl

8、的复合钢板≤特点，焊接前先一用氧乙炔火焰对试件进行了预热，15CrMoR+TP410S为试验材料，先焊接基层，待基层焊接完毕，对基层焊接接头进行无损检测和预热温度为200℃，采用表4所示焊接规范施焊。力学性能检验并分析后再进行复层的耐蚀层堆焊接时用表面测温仪测量层间温度，使层间温度焊，耐蚀层堆焊后进行相应的性能检验分析。保持200～250℃。试件焊接完毕立即进行焊后3．5．1试件制备消氢热处理，以加速接头中扩散氢