解析unsn08811铁镍基合金焊接

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1、UNSN08811铁镍基合金焊接肖超，马维丽(中石油第二建设公司，甘肃兰州730060)摘要：分析了制氢装置转化气蒸汽发生器锥体材料UNSN08811的化学成分及其可焊性，为了避免在焊接过程中出现热裂纹，确保焊接接头满足要求，选用了相应的焊接材料，制定了适当的焊接工艺和现场施工措施，并成功应用在生产实践中。关键词：UNSN08811；铁镍基合金；焊接工艺中图分类号：TG441文献标识码：B文章编号：1001-4837(2010)04-0036—03doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2010．04．009WeldingT

2、echnologyofIron——nickelAlloyUNSN08811XIAOChao，MAWei—li(TheSecondConstructionCorporationofCNPC，Lanzhou730060，China)Abstract：UNSN08811iron—nickelalloyappliedinhydrogenproductionplantequipments，theweldingmaterialandweldingprocesswereanalyzed．Inordertoavoidhot—crackingduringwel

3、dingonthespotandassuremechanicalpropertiesoftheweldingjoint,theweldingmaterialandweldingprocesswerecho-sen．Itgainedsuccessfulduringtheactualmanufacturing．Keywords：UNSN08811；iron—nickelalloy；weldingprocess某有机厂苯胺车间制氢装置转化气蒸汽发生器用材为UNSN08811钢板，转化气入口(01300mm／O179mm×1200mm)是由2段锥体对

4、接而成，入1：3温度860℃。此设备在运行过程中，锥体1(见图1)纵缝处产生裂纹，险些酿成严重后果。有关部门决定对其进行更换，更换材质为UNSN08811锻钢。锥体结构如图1所示。1UNSN08811材料焊接性能分析UNSN08811是Ni—cr—Fe的合金，加入某些合金元素(cu，Al，Ti等)形成的耐高温铁镍基合金⋯，母材化学成分、力学性能分别如表1，2图1锥体焊接示意所示。UNSN08811材料用于制氢装置转化气蒸汽·36-第27卷第4期压力容器总第209期表1UNS5／08811化学成分(％J元素NiCrMnCCuSiSA1Ti质量分

5、数34．3119．710．900．0860．39O．30．0o10．18O．55表2UNSN08811材料的力学性能此外，焊接Ni—cr等合金时，若焊件清理不项目02(MPa)6(MPa)5(％)彻底、熔池保护不佳、焊接线能量过大，还会造成检测结果22957539焊接接头脆化，严重时引发裂纹、气孔等缺陷。发生器时，工作温度860oC，工作压力1．97MPa，2UNSN08811材料焊接工艺工作介质主要为氢气和饱和蒸汽。为此，该种材料焊接时应主要考虑焊缝的高温耐热强度。UNS2．1焊接方法的选择N08811材料中所含的si，Al，Ti等元素虽然

6、提高为了避免UNSN08811焊接过程中出现热裂其热强性，但不同程度地降低了其焊接性能]，纹，焊接时选用热输人相对集中且较小的焊接工施工中若焊接工艺采用不当，极易在焊缝区产生艺，并控制层间温度，因此选用手工钨极氩弧焊。热裂纹等缺陷。产生热裂纹的原因主要是：2．2焊接材料选择由于焊缝含Ni量高，Ni容易与S，P，Si等形选用的焊丝AT—ERNi82(2．5mm)，这种成低熔点共晶。在熔池冷却过程中，若共晶在粗焊丝的Ni含量较高，能保证焊缝高温力学性能。大的柱状晶边界积累，形成局部液膜，在焊接应力焊丝化学成分、力学性能见表3，4。作用下，产生热裂

7、纹。2．3焊接工艺评定表3AT—ERNi82焊丝化学成分(％)元素CSiMnPSCrNiCuNbTi其他质量分数0．0250．33．30．0150．00121．671．50．012．020．3≤0．5表4AT—ERNi82焊丝力学性能(2)焊接工艺参数项目抗拉强度屈服强度延伸率为防止焊接接头过热，应使用小的热输入和(MPa)(MPa)(％)薄面焊道，并采用多层多道焊接，每层线能量不大检测结果58030036于30kJ／cm，层间温度控制在100oC以下，以防止焊缝及热影响区晶粒长大，造成焊接接头韧性下按照JB4708-2000(钢制压力容器焊

8、接工艺降。具体工艺参数见表5。评定》进行焊接工艺评定。表5焊接工艺参数(1)坡口加工采用机械方法加工坡口，其形式和尺寸见图焊接电源焊接电流焊接电压焊接速度焊枪氩气流