浙江(jiang)至德(de)鋼(gang)業有限公司生(sheng)產的100萬噸／年延遲焦化裝置均(jun)由(you)主體材質(zhi)為(wei)20R／06Cr13Al復(fu)合鋼(gang)制作的容器，產品規格：直徑為(wei)1400～2200mm，復(fu)合鋼(gang)板厚(hou)為(wei)（18＋3）mm，設(she)計(ji)標準為(wei)GB 150-1998，JB／T 4710-2005，設(she)計(ji)壓力為(wei)1.43MPa設(she)計(ji)溫度為(wei)73℃，介質(zhi)為(wei)柴油、汽(qi)油、焦化干氣，要求設(she)備焊后對塔(ta)體內表面進行酸洗和(he)鈍(dun)化處(chu)理。
一、20R／06Cr13Al 復合(he)鋼焊(han)接性
1. 化學成分(fen)及力學性(xing)能
20R／06Cr13Al復合(he)鋼(gang)(gang)屬(shu)于鐵(tie)素(su)體復合(he)鋼(gang)(gang)板，復層(ceng)為鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，基(ji)層(ceng)為珠光體鋼(gang)(gang)，其化學成分見表5-38和表5-39。
表(biao)5-38 20R／06Cr13AI復(fu)合鋼板的化學成(cheng)分及(ji)力學性(xing)能 、表(biao)5-39 20R／06Cr13Al復合鋼板(ban)的力(li)學性(xing)能(neng)
2. 焊接特點
該(gai)類復(fu)合鋼板的焊接性(xing)主要取決于鐵素(su)體鋼的物理性(xing)能、化學成分、接頭形(xing)式(shi)及填充材料(liao)的種類。
焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)容易產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)冷(leng)裂紋，復合鋼(gang)板的(de)(de)焊接(jie)(jie)也屬于異(yi)(yi)種鋼(gang)的(de)(de)焊接(jie)(jie)，其基層(ceng)與復層(ceng)母(mu)材在成分、性(xing)能等方面有(you)較大的(de)(de)差異(yi)(yi)，而且基層(ceng)與復層(ceng)的(de)(de)焊接(jie)(jie)材料(liao)也同樣存在較大的(de)(de)差異(yi)(yi)，因此(ci)稀釋(shi)作(zuo)用(yong)強烈(lie)，增大了結(jie)晶裂紋傾向，導致異(yi)(yi)種鋼(gang)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)在焊后冷(leng)卻時容易形成淬(cui)硬組織，同時珠光(guang)體與鐵素體的(de)(de)線脹系數相差較大，接(jie)(jie)頭(tou)中會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)較大的(de)(de)焊接(jie)(jie)應(ying)力，都會(hui)促使焊接(jie)(jie)冷(leng)裂紋的(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)。此(ci)外(wai)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)易產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)脆性(xing)：基層(ceng)和復層(ceng)的(de)(de)鉻含量差別較大，促使碳(tan)向復層(ceng)遷移擴(kuo)散，而在其交(jiao)界面的(de)(de)焊縫金屬區(qu)域形成增碳(tan)層(ceng)和脫碳(tan)層(ceng)，加劇(ju)熔合區(qu)的(de)(de)脆化。
二(er)、焊(han)接(jie)方法的選擇
根據設計圖樣的(de)(de)要求，采(cai)用焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)施(shi)焊(han)(han)，但(dan)生產單位可以自選其他焊(han)(han)接(jie)方法(fa)。由于延遲焦化裝置的(de)(de)塔器規格(ge)大(da)，且數量多，選用焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)＋埋弧(hu)焊(han)(han)相結合的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)，既能(neng)保證產品的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)質量，又能(neng)滿足客戶的(de)(de)工(gong)期要求。
三(san)、焊接材料的選擇
為了保證復(fu)合鋼板的(de)焊接質量，首先要(yao)恰當地選擇復(fu)層(ceng)和基(ji)層(ceng)的(de)焊接材料，有效地防止稀(xi)釋和碳的(de)遷移等問題，在基(ji)層(ceng)與復(fu)層(ceng)之間要(yao)焊過渡層(ceng)。
復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)應保證熔(rong)敷(fu)金屬的(de)主要合金元素不(bu)低(di)于復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)母材(cai)(cai)標準規(gui)定的(de)下限(xian)值(zhi)，對(dui)于06Cr13Al焊(han)(han)(han)接(jie)采用(yong)焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)條選(xuan)用(yong)A062；基(ji)層(ceng)(ceng)按(an)基(ji)層(ceng)(ceng)鋼材(cai)(cai)合金含量選(xuan)用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)，以保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)抗(kang)拉(la)強度不(bu)低(di)于基(ji)層(ceng)(ceng)母材(cai)(cai)標準規(gui)定的(de)抗(kang)拉(la)強度下限(xian)值(zhi)，基(ji)層(ceng)(ceng)根部選(xuan)用(yong)焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)條為J427；埋弧(hu)焊(han)(han)(han)選(xuan)用(yong)填充焊(han)(han)(han)絲(si)為H08A，焊(han)(han)(han)劑為HJ431；過渡層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)選(xuan)用(yong)A062，以保證能(neng)補充基(ji)層(ceng)(ceng)對(dui)復(fu)(fu)(fu)層(ceng)(ceng)造成的(de)稀釋。焊(han)(han)(han)接(jie)20R／06Cr13Al復(fu)(fu)(fu)合鋼板(ban)用(yong)焊(han)(han)(han)條和焊(han)(han)(han)絲(si)的(de)熔(rong)敷(fu)金屬的(de)化學成分(fen)見表5-40。
四(si)、焊接次序(xu)
復合鋼板的(de)焊(han)接次序(xu)如圖5-20所示，即先焊(han)基層(ceng)(ceng)焊(han)縫，再焊(han)過渡層(ceng)(ceng)焊(han)縫，最后焊(han)復層(ceng)(ceng)焊(han)縫。過渡層(ceng)(ceng)的(de)熔焊(han)金屬(shu)在基層(ceng)(ceng)的(de)厚(hou)度為(wei)1.5～2.5mm為(wei)宜，在復層(ceng)(ceng)處的(de)厚(hou)度為(wei)0.1～1.5mm為(wei)宜。
五(wu)、焊接要點
1. 基層的焊接
先焊(han)(han)(han)(han)基(ji)層焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)，使用(yong)J427 焊(han)(han)(han)(han)條進(jin)(jin)行焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)打底，打底焊(han)(han)(han)(han)的厚度不能太(tai)薄(bo)，以防(fang)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)因焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數太(tai)大而燒穿(chuan)，焊(han)(han)(han)(han)前對焊(han)(han)(han)(han)條進(jin)(jin)行350℃烘干2h，以防(fang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)產生氣孔。然后(hou)用(yong)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)進(jin)(jin)行施焊(han)(han)(han)(han)，要(yao)嚴格控制焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度等焊(han)(han)(han)(han)接(jie)參數，保(bao)證焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)一(yi)次合格率。用(yong)磨光機徹底清理根部焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)，用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)從背面進(jin)(jin)行打底焊(han)(han)(han)(han)，以保(bao)證焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)背面良(liang)好的成形和內在的質(zhi)量。
2. 過渡(du)層的焊接
復合鋼板焊(han)(han)(han)接的(de)重(zhong)點(dian)和難(nan)點(dian)均在(zai)(zai)過渡(du)層(ceng)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)上，在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)基層(ceng)焊(han)(han)(han)縫(feng)時，預(yu)留出1.5～2.5mm的(de)基層(ceng)厚度，用A062焊(han)(han)(han)條(tiao)進行電弧焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)前(qian)對焊(han)(han)(han)條(tiao)進行150℃烘干(gan)1h，采用小的(de)熱輸入、反極性(xing)、直線運條(tiao)和多(duo)層(ceng)多(duo)道焊(han)(han)(han)。
3. 復層的焊接
復層焊(han)(han)接(jie)時(shi)，采用(yong)A062焊(han)(han)條(tiao)，焊(han)(han)前對(dui)焊(han)(han)條(tiao)進行150℃烘干1h，采用(yong)短弧(hu)、小電流、快速(su)焊(han)(han)、不作橫(heng)向(xiang)擺(bai)動，并且嚴格(ge)控制層間溫度不大(da)于150℃。這(zhe)樣(yang)可以有效地防(fang)止焊(han)(han)縫在高溫停(ting)留時(shi)間過長(chang)，否則會出現(xian)粗晶(jing)脆化傾向(xiang)，焊(han)(han)接(jie)參數見表5-41。
六(liu)、酸(suan)洗鈍化處(chu)理
復(fu)合鋼(gang)板的基(ji)層(ceng)要保(bao)證(zheng)容(rong)器要求(qiu)承受(shou)的壓(ya)力，而(er)復(fu)層(ceng)應滿足需(xu)要的耐蝕(shi)性，在復(fu)合鋼(gang)制容(rong)器的生(sheng)產(chan)過程中，復(fu)層(ceng)可能被污(wu)染，故(gu)對塔(ta)體內(nei)表面要進(jin)行酸(suan)洗鈍(dun)化(hua)處理。
七、無損檢(jian)測
20R／06Cr13Al復合鋼板(ban)焊(han)接接頭產生冷裂紋有一(yi)定(ding)的潛伏期，當然(ran)與填(tian)充(chong)材料和焊(han)接工(gong)藝(yi)密切(qie)相關(guan)。為(wei)了保證獲得(de)優質(zhi)焊(han)接接頭，焊(han)后需要停(ting)留24h再進行無損(sun)檢測(ce)。
對(dui)復(fu)合(he)鋼(gang)板的焊縫進行(xing)100％滲透檢測，均符合(he)JB／T4730.5規定，I級合(he)格。
對(dui)所有塔器的對(dui)接接頭進(jin)行(xing)射線(xian)檢(jian)測，符合JB／T4730.5規(gui)定，II級(ji)合格(ge)。
八、焊接接頭性(xing)能(neng)
對20R／06Cr13Al復合(he)鋼板(ban)的對接焊(han)(han)縫先(xian)進行過焊(han)(han)接工藝評定，其力學性(xing)能試驗結果見表5-42，完全(quan)滿(man)足設計圖樣的要求。
表5-42 復(fu)合鋼板對(dui)接焊縫的(de)力(li)學性能試(shi)驗(yan)結果（試(shi)樣尺寸：5mm×10mm×55mm）
采(cai)取上述工藝措施，產品(pin)焊接一次合格率達到99％，符合了設計圖樣要(yao)求也滿足了生(sheng)產實(shi)際需要(yao)。
