乙烯裂解炉辐射段炉管Cr20Ni32Nb材料的焊接工艺

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1、第26卷第2期辽宁工学院学报Vol.26,No.22006年4月JournalofLiaoningInstituteofTechnologyApr.2006乙烯裂解炉辐射段炉管Cr20Ni32Nb材料的焊接工艺周岐1王亚君2(1.辽宁工学院材料与化学工程学院，辽宁锦州121001；2.辽宁工学院信息科学与工程学院，辽宁锦州121001）摘要：乙烯裂解炉炉管采用的高铬镍合金材料在焊接过程中易出现热裂纹的问题，针对该问题，在工程实际中对乙烯裂解炉辐射段炉管材料—Cr20Ni32Nb进行焊接性分析和焊接工艺评定，采用“超合金化”焊接材料，并制定合理的焊接工艺，成功地解决了Cr20Ni32Nb

2、高铬镍材料离心铸造炉管的焊接热裂纹问题。关键词：Cr20Ni32Nb；焊接工艺；超合金化材料中图分类号：TG444.74文献标识码：B文章编号：1005-1090(2006)02-0111-04WeldingProcedureofFurnaceTubeMaterial(Cr20Ni32Nb)inEthyleneDecompositionStoveBringing-upSection12ZHOUQi,WANGYa-jun（1.Material&ChemicalEngineeringCollege,LiaoningInstituteofTechnology,Jinzhou121001Chi

3、na;2.InformationScience&EngineeringCollege,LiaoningInstituteofTechnology,Jinzhou121001,China）Keywords:Cr20Ni32Nb;weldprocedure;overalloyedfillermetalAbstract:Thehighchromiumnickelalloymaterialusedinfurnacetubeoftheethylenedecompositionstoveiseasytocausetheheatcrackintheweldingprocess,inviewofthi

4、sproblem,theweldabilityanalysisandtheweldingprocedurequalificationtothematerial-Cr20Ni32Nbofbringing-upsectionfurnacetubeinethylenedecompositionstoveweremadeintheactualproject,with"Overalloyedfillermetal"adopedandtheweldingprocedureformulated,andtheproblemofweldingheatcrackofCr20Ni32Nbwassolved.

5、目前，以乙烯及其产品为龙头的衍生产品在国Cr20Ni32Nb的高铬镍合金离心铸造管材料进行焊内外石化市场竞争激烈，国内外各大企业都相继新接。建或扩建乙烯厂。乙烯项目的建设，对于优化石化1Cr20Ni32Nb材料焊接性能分析工业布局、发挥原料优势、实现油气资源的综合利用具有极其重要的现实意义。保证裂解炉辐射炉管Cr20Ni32Nb材料是一种耐高温、抗氧化、抗的焊接质量是乙烯装置建设中的关键因素。美国渗碳的特种合金，富含Al、Ti、Ni、Nb等微合金，ABB鲁姆斯公司设计的裂解炉中，辐射段炉管工作母材化学成分详见表1，力学性能见表2，以其为温度为1100℃，工作压力为1.2MPa，工作介质

6、材料制成的离心铸造管的低倍金相图中，粗糙层≤主要为裂解汽油和饱和蒸汽，辐射段炉管出口与0.8mm，柱状晶组织约占45%~85%，等轴晶组织TLE接口法兰（材质为Cr20Ni32Nb）处采用约占15%~55%.收稿日期：2005-11-24作者简介：周岐(1978-)，男(满族)，辽宁锦州人，助理工程师。112辽宁工学院学报第26卷表1Cr20Ni32Nb化学成分（质量分数%）CMnSiCrNiNbTiMoSP≤0.06~0.12≤1.5≤1.019.0~23.030.0~35.00.8~1.50.015~0.03＜0.5≤0.015≤0.015表2Cr20Ni32Nb力学性能两种生产工

7、艺，在离心铸造条件下，由于离心力的σsσbδ5（%）存在，可以保证许多杂质无法熔进材料本身，这样≥170MPa≥450MPa≥25材料成分含杂质相对较少，不易出现夹层、重皮等从表1可以看出，该种材料焊接时应主要考虑问题。而在静态铸造生产工艺下，由于所含杂质较焊缝的高温耐热强度。因为该种材料化学成分中多，所以炉管材料易产生夹层、重皮等缺陷，使加Ni含量较高，主要是为了提高材料的耐高温性能；工坡口处出现微小裂纹，在焊接过程中极易在该处材料中Si含量