谈钢的焊接工艺试验

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1、学兔兔www.xuetutu.com32●技术交流石油和化工设备一2013年第16卷OOCrl4Nil4Si4钢的焊接工艺试验王忠林(安徽省百联化工机械有限公司，安徽合肥231135)[摘要]本文分析了00Crl4Ni14Si4钢的焊接性，制定了相应的焊接工艺，经力学性能、耐腐蚀性试验，表明该钢种的焊接接头性能可满足设备的使用要求。[关键词]00Crl4Ni14Si4；耐硝酸；GTAW+SMAW；焊接；工艺评定我公司2012年5月承接一台氧化氮缓冲罐C4钢的主要合金成分为Cr、Ni、Si，其中订单，客户要求内筒材料采用OOCrl4Ni14Si4钢Cr是奥氏体不锈钢中铁素体的形成元素，对奥

2、氏(以下简称C4钢)，图样要求焊缝按GB／T4334．体不锈钢影响最大的是耐蚀性能，通过增~JHCr含2008《金属和合金的腐蚀不锈钢晶间腐蚀试验量，耐硝酸等氧化性酸腐蚀和高温抗氧化、硫化方法》方法C进行耐腐蚀试验，以腐蚀率O．6g／性能随之增强。Ni是奥氏不锈钢中奥氏体的形成m2"h为合格。夹套内介质为热水，夹套材质采用元素，可获得完全奥氏体组织，使钢具有良好的06Crl9Ni10。设备结构示意图见图1。塑性和低温韧性，Ni提高了奥氏体不锈钢表面膜的稳定性，增加了抗高温氧化性能，通过增加Ni含量，耐氯化物应力腐蚀破裂的性能和耐还原性酸的性能随之增强。Si能增加钢的抗高温氧化性，Ⅲ、能，

3、一定量的S1H⋯~,提高奥氏体不锈钢耐氯化物应力腐蚀、耐硝酸和浓硫酸腐蚀的性能。1．2焊接性分析由于奥氏体不锈钢的导热率小，热膨胀系数}t’大，热量不易散失，在焊接局部加热和冷却条件下，接头在焊后冷却过程中形成较大的拉应力，{-i焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力，易产生热裂纹，同时奥氏体钢易于联生结晶形成方向性强的柱状晶焊缝组织，有利于有害杂质的偏析而促使形成晶问液膜，容易产生凝固裂纹。此外，由于Si在含Ni量高的钢中易于偏析，与Ni、S、P等合金元素形成低熔共晶夹层，在焊接拉应力的作用下，易产生热裂纹。含Si、Ni量越高，焊缝热卜支座；2一夹套；3一内筒；4一手孔裂纹倾向越大，故C4钢

4、在焊接过程中容易产生裂图1氧化氮缓冲罐纹，焊接性较差。1材料及焊接性分析另外不锈钢焊后产生很大的焊接应力和变1．1材料简介形，且变形量的大小与焊接规范参数的选择、焊接次序的正确性、操作的合理性有关。00Cr14Ni14Si4钢是一种高硅超低碳奥氏体型耐硝酸不锈钢，在强氧化介质中具有极好的耐蚀2焊材的选择性能，特别适合在浓硝酸介质中使用，还耐各种浓硝酸和硫酸混合酸的腐蚀，因含碳量小于等于作者简介：王忠林(1956一)，男，安徽合肥人，大专，工程师。主要从事承压设备制造与质保工作。0．04％，故俗称C4钢。学兔兔www.xuetutu.com第11期王忠林00Crl4Nil4Si4钢的焊接工

5、艺试验一33一奥氏体不锈钢焊接材料的选择原则是在无裂加工至图2要求，并根据预焊接工艺规程要求按图纹的前提下，保证焊缝金属的耐蚀性能及力学性2装配，施焊前用砂轮机或丙酮清理后立即施焊。能与母材相当或高于母材。一般要求其合金成分筒体焊接接头坡口尺寸示意图见图2。与母材匹配。A082焊材的合金成分及力学性能符SMAW合上述要求，决定采用A082焊材。C4钢的化学成分、力学性能和焊材化学成分见表1、表2、表3。表1C4钢化学成分表2C4钢力学性能}屈服强度抗拉强度延伸率0o-2t(MPa)Ob(MPa)6(％)图2筒体焊接接头坡口示意图【295585463．2焊接工艺表3A082焊材化学成分奥氏

6、体不锈钢与碳钢相比，电阻率较高，约为碳钢的5倍；线膨胀系数比碳钢大40％，且随着温度的升高，线膨胀系数的数值还在相应提高；奥氏体不锈钢热导率较低，约为碳钢的1／3。因3工艺评定此，施焊过程中应尽量控制整体的热输入，并严因该产品仅制作一台，因此，从板材的订格控制层间温度在60℃以下，以防止热影响区晶购到焊材的采购均严格按定额进行。根据产品的粒长大及碳化物的析出。当焊接热输入过大时，结构型式，内简直径为l000mm，设备未设置人焊缝区及热影响区在高温下停留时间长、冷却速孔，因此采用手工钨极氩弧焊封底，手工电弧焊度慢，会造成焊缝及热影响区的组织粗大，焊缝填充、盖面的焊接方法制作该评定。因氩弧焊

7、热裂纹增大。所以应限制焊接热输入，采用小电丝需用量很少，故采用A082焊芯制作。参照NB／流直线快速焊接。施焊过程中焊条不允许摆动，T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》，编制预采用窄焊缝操作。在焊接过程结束和中途断弧焊接工艺规程。前，收弧要慢且要设法填满弧坑，以防止弧坑裂3．1坡口制备及焊前清理纹的产生。按预焊接工艺规程所示，坡口尺寸采用刨边3．3工艺规范参数见表4。表4工艺规范参数层次焊接方法焊丝牌号规格气体流量速度线能