双相不锈钢管板手工TIG填丝焊接工艺的研究.pdf

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1、金属铸锻焊技术ifCasting·Forging-Welding2OO9年8月●生产应用●双相不锈钢管板手工TIG填丝焊接工艺的研究WeldingProcessofDuplexStainlessSteelTube—sheetwithManualTIGFillerWire闻明科，纪强(1．中海石油炼化有限责任公司惠州炼油分公司，广东惠州516082；2．抚顺化工机械设备制造有限公司，辽宁抚顺113015)摘要：采用手工TIG填丝焊对双相不锈钢堆焊的管板与双相不锈钢管子接头处进行焊接，经检验表明：焊接件在渗透检验中没有出现宏观裂纹；显微组织观察

2、发现铁素体与奥氏体两相比例符合技术指标要求；用扫描电镜进行线分析，发现两相中各元素分布在合理范同，焊接过程中元素烧损不严重；硬度值也在技术规定范围之内，没有出现淬硬现象。证明所选用的焊接丁艺切实可行，对实际生产具有指导意义。关键词：双相不锈钢；管板；焊接；TIG填丝焊中图分类号：TG147．71；TG444．74文献标识码：B文章编号：1001．3814(2009)15-0136—02石油化工设备中每台换热器上都有数百个换钢手工TIG填丝焊接处的显微组织进行分析，以热管与管板的接头，此处也是换热器中应力腐蚀最便改进焊接工艺，提高设备的制造质

3、量。换热_重器的正常：运行1实验方法。考虑到腐蚀等原因，工厂选用～⋯⋯’具有优良耐腐蚀性能、力学性能和工艺性能的双相所用管材为SAF22054,25mm×2．5mm、焊丝不锈钢管作为换热管[1J，管板为16Mn基材上堆焊E2209L+2ITlm、管板为16Mn钢+E309MOL+双相不锈钢，所以管板与管子接头处的焊接是双相E2209L，其化学成分见表l。试验确定的气体流量为不锈钢焊接。双相不锈钢焊接口一的最大特点是焊接9～12L／min；所用钨极为+3ram，喷嘴4,8mm；熔滴热循环对焊接接头组织的影响。为此，本文对不锈过渡形式为射流过渡

4、；焊丝送进速度150mrn／min。表l换热器管、板及焊丝的化学成分(质量分数。％)CSiMnpSCrNiMON管材O．O20460．870．0240．00121．935．252．950．16管板复层0．03O．88l3O00240．00522．225．532．O50．24焊丝0．017O．501．46O0l5O．O01223．3O8．573-330．1553表2焊接工艺参数2实验结果及分析保护气体焊接电流焊接电压焊接速度焊接线能量

5、／V／(mm·rain。)／(kJ·clrl‘。)2．1外观检测及渗透探伤A2％N211O1O．015OOl

6、25～O．133外观检查未发现熔合表面气孔、咬边、焊瘤及焊前清理管板孔周围20mm及管端长20trim处，裂纹等表面缺陷。为了检查焊件裂纹，未焊透等缺清除焊接区表面的油脂、润滑剂、灰尘等。管子垂直陷，根据JB4730．5．2005(压力容器无损检测》进行于管板，管端伸出长度为3～5mm。用角焊方法，采检测，产品质量达到I级要求，评定为合格。焊后用表2所示焊接参数施焊，每道焊缝焊接两层，控制实物如图1所示。层间温度小于lo0℃嘲，制得焊接试板。2．2元素分析和组织观察双相不锈钢中两相比例主要取决于钢的化学成分和焊接热影响。为此对熔合区的组织进

7、行收稿日期：2009．05—04SEM观察与分析，两相各元素分析统计结果如表作者简介：闻明科(1974一)，男，广东人，工程师，主要从事设备管理与制造研究工作：电话：07523681716；3所示，其中1、3、5、7号点是铁素体中元素数据，E-mail：zhangyingying0512@163．com2、4、6、8号点是奥氏体中元素数据。由此可见。焊136HotWorkingTechnology2009，Vo1．38，No．15上半月出版Casting▲Forging▲welding§金属铸锻焊技术表3两相中各元素的分斩结果(质量分数。％

8、)分析点l2345678Si0．47O．4201360．40_350．410．330．47Cr25．0121．1124．8622．2925．5721．4725．1421．03Mn0．991．650．91lI

9、55l-241．061．31Fe65．1766．9265．9766．8465．0767．0865．568-26Ni4．647．534．437．253．977．293．926．81Mo3．732．343．462_213．482．524．052．12显微组织如如图2所示．图中灰色、黑色部分图1焊后实物图[51出不同为铁素体，白色为奥氏体组织

10、。同时计算接过程中各元素烧损不严重，两相中元素能达到部位的相比例，统计结果如表4。可知，铁素体约～65％之间最低要求，保证了接头的各种优良性能。占整个体积分数的40％，符合双相钢