制造重整反应器用奥氏体不锈钢S30409 的焊接.doc

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1、Vo129No12Jun2013H•肃科技GansScinceandTechnolgy制造重整反应器用奥氏体不锈钢s30409的焊接庞忠（甘肃省第二安装工程公司，甘肃兰州730050）摘要：S30409奥氏体型不锈钢不但具有较好的力学性能，便于机械加工、冲压和焊接，而且在氣化性环境中具有优良的耐蚀性能：同时，由于奥氏体的再结晶温度窩，铁和英他元索的原子在英屮的扩散系数小，故英强化稳定性比铁素体高，因此，奥氏体不锈钢也可作为耐热钢使用。就此进行了S30409不锈钢的对接接头组合焊接工艺评定及产品的施焊，各项技术指标均满足耍求，证明所选用的焊接方法、焊接材料、焊接工艺正确合理。关键词：重幣反应器：

2、奥氏体不锈钢；焊接工艺评定；焊接材料中图分类号：TG115奥氏体型不锈钢是应用最广泛的一类不锈钢，以18-8型不锈钢最有代表性，不但具有较好的力钢也可作为耐热钢使用。45力t/丙烷脱氢项日重整反应器设计温度为学性能，便于机械加工、冲斥和焊接，而且在氧化性环境中具有优良的耐蚀性能；同时由于奥氏体的再结品温度高，诙和英他元索的原子在具中的扩散系数小，故其强化稳定性比铁索体高，因此奥氏体不锈名称Si表1S3MnP<075<200<0035<0表2S30409钢力学性能屈服强度Rpo2抗拉强度Rm硬度值(MPa(MPa(HV10)9>205>520<2108S3040C<00400〜67or,设计用力

3、08MPa,介质：氢气、丙烷及丙烯，主体材质为S30409（表1、表2分别为S30409钢的化学成分及力学性能要求），规格（p2800x4Ox27252,结构如图0409钢化学成分S0208倍，在同样的焊接电流、1所示。Ni00-1050N<010电弧电压条件下的热输入要多；热导率低，约为碳钢的1/，导致热量传递速度缓慢，热变形增人；线膨胀系数比碳钢人40%左右，易引起加热时热膨胀量和冷却时收缩址的增加，焊后的变形量就显得更加突出T。图1匝幣反应器结构1奥氏体不锈钢的焊接特点11焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于热传导率小，线膨胀系数大，焊接过程中，焊接接头部位在高温停留时间较长，焊缝易形成粗人的柱状

4、品组织，凝I古【结品时，若硫、磷、锡、铢、觇等杂质元索含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，当焊接接头承受较高的拉应力时，导致在焊缝中形成凝固裂纹、热影响区形成液化裂纹，都属2奥氏体不锈钢焊接要点1）为避免焊接时产生较人的变形和焊接应力，奥氏体型不锈钢与碳钢相比，电阻是碳钢的5于焊接热裂纹。12焊接变形与收缩应选用焊接能量集中的焊接方法。2）应严格控制焊接热输入量，防止焊缝呼常重长人9焊接热裂纹的发生。二3）为提高焊缝的抗热裂性能和耐蚀性能，应保证焊接区的清洁，避免有害元素渗入焊缝。4）奥氏体不锈钢焊接时不需要预热。为了防止焊缝和热影响区的品粒长人及碳化物的析出，保证焊接接头的塑、韧性和耐蚀性，

5、应控制较低的层间温度，一般不超过100C。3焊接工艺评定的制定结合奥氏体不锈钢的焊接特点和反应器的结构特点，依据NB/47014-2011及反应器技术条件，))进行了焊态的手工钙极蹴弧焊+焊条电弧焊+埋弧焊的组合评定。接材料及焊接工艺规范参数见表3。焊后对焊接试板进行了化学成分、力学性能及耐蚀性的检测。试经多次焊接试验后，在厚度为8=38mm的S30409钢上进行三种不同焊接方法的组合焊接，焊验结果分别见表4、5，其中腐蚀试验按E法进行，结果合格。焊接材料及焊接电流焊接电压道间温度轨气流量焊接方法焊接速度电源极性规格（mm）(A)(V)(°C)(L/i)ER308H手工钩极弑弧焊((p20)1

6、40-18015-17100〜110mm/i直流正接15〜10010〜12E308H焊条电弧焊((p40)170-19022-26170〜180mm/i直流反接15〜100ER308H((p40)埋弧焊450〜48030—3227〜29m/直流反接15—100+JF612表4焊缝金属化学成分%化学成分CSiMnSPCrNiMoN埋弧焊侧0050073136000800201810940010002表5焊接接头力学性能试验拉伸试验弯曲试验67Of高温接头拉力RP02接头板拉Rm侧弯4件断裂位置(MPa)(MPa)(d=:4a«a=10mm,a=l8200197620610断于焊缝合格表37°)焊

7、接材料及焊接工艺规范参数表4、表5及腐蚀试验结果表明，焊缝金属化学成分、焊接接头力学性能及腐蚀试验均满足NB结论止确选用焊接材料、严格控制焊接热输入量以47014-2011及反应器产品技术条件要求，证明所选用焊接材料、制定的焊接工艺正确合理。4丿'八品焊接在工艺试验及工艺评定的基础上，制定了严格的包含多项质量检杳点的s30409不锈钢焊接作业指导书，指导控制了反应器的焊接全过程。事实表明，焊缝成形