收稿日期：2008-07-26 作者簡(jiǎn)介：周海輝（1959-）山東淄博人，工程師，本科，主要從事焊接技術(shù)研究。 文章編號(hào)：1000-7466 (2009) 01-0068-02 雙相不銹鋼換熱管與316L管板焊接工藝 佛山市新澤昌不銹鋼有限公司，山東淄博； 山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院淄博分院，山東淄博）摘要：從焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)、焊縫金相組織等方面對(duì)雙相不銹鋼換熱管進(jìn)行了焊接工藝試驗(yàn)，得出了分析總結(jié)了合適的焊接工藝，成功應(yīng)用于凝汽器設(shè)備。 生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞：雙相不銹鋼； 換熱管； 焊接工藝； 金相分析；是我公司為佛山市新澤昌不銹鋼有限公司制造的常減壓塔頂冷凝器，型號(hào)為-4.19-2I，管程介質(zhì)為殼程介質(zhì)，常頂油和煤氣。

管箱材質(zhì)為20R/20，殼體材質(zhì)為20R/20，管板材質(zhì)為316L，換熱管材質(zhì)為。 冷卻系統(tǒng)是煉油廠腐蝕最嚴(yán)重的部分。 主要問(wèn)題是HCl+H2H2引起的碳鋼均勻腐蝕和奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕，導(dǎo)致?lián)Q熱管與管板焊縫開(kāi)裂。 為解決上述腐蝕嚴(yán)重的問(wèn)題，并考慮經(jīng)濟(jì)合理性，改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)管板材質(zhì)選用316L（換熱管材質(zhì)為雙相不銹鋼）。 焊接性分析 雙相不銹鋼具有奧氏體鋼和鐵素體鋼的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了它們的缺點(diǎn)。 主要特點(diǎn)：不僅具有良好的韌性、強(qiáng)度和焊接性不銹鋼換熱管的設(shè)備，而且屈服強(qiáng)度高于普通不銹鋼。 2 耐腐蝕性 氧化應(yīng)力腐蝕性能遠(yuǎn)超18-8不銹鋼，具有良好的抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力。 熱裂紋的敏感性遠(yuǎn)小于奧氏體鋼。 冷裂紋敏感性高于奧氏體鋼。 一般來(lái)說(shuō)，低合金高強(qiáng)度鋼要小得多。 雙相不銹鋼的焊接是使焊縫和熱影響區(qū)保持適量的鐵素體和奧氏體。 焊接過(guò)程中如果采用不當(dāng)?shù)暮附庸に嚕菀壮霈F(xiàn)熱影響區(qū)單相鐵素體，失去雙相不銹鋼抗應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕的特性。 合理的焊接工藝對(duì)雙相不銹鋼的應(yīng)用起著重要的作用。 換熱管化學(xué)成分見(jiàn)表1，力學(xué)性能見(jiàn)表2，焊絲化學(xué)成分見(jiàn)表3，力學(xué)性能見(jiàn)表4。

No.-.2009 雙相不銹鋼換熱管化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 70 雙相不銹鋼換熱管來(lái)料檢驗(yàn)力學(xué)性能項(xiàng)目抗拉強(qiáng)度/Pa伸長(zhǎng)率/UTET水壓試驗(yàn)結(jié)果670、67531、32合格合格焊絲化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）標(biāo)準(zhǔn)值4722.00焊絲力學(xué)性能項(xiàng)目抗拉強(qiáng)度MPa伸長(zhǎng)率 MPa20 標(biāo)準(zhǔn)值 焊接方法 鎢極氬弧焊熱量集中，保護(hù)效果好，熔池體積容易控制，焊縫附近裂紋區(qū)域不易過(guò)熱，能有效防止熱裂紋和熔透裂紋。 因此，在本次試驗(yàn)中，換熱管之間采用氬鎢弧焊。 焊接前，用不銹鋼絲刷清潔待焊件表面及附近，直至出現(xiàn)不銹鋼金屬光澤，然后用丙酮溶液清洗。 換熱管-管板焊接接頭型式如圖1所示，焊絲材質(zhì)符合美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)AWSA5.9-焊條，直徑mm，采用直流正接。 保護(hù)氣體為氬氣，體積流量控制在13～18。 見(jiàn)表 5 焊接工藝參數(shù)焊絲與焊件應(yīng)為10~20。

將每個(gè)管頭的焊縫分成半圓形進(jìn)行全位置焊接。 采用雙道焊，第一道采用鎢極氬弧焊焊接，質(zhì)檢員用放大鏡對(duì)管頭進(jìn)行逐條檢查。 對(duì)于接頭，用10倍放大鏡對(duì)其中一個(gè)斷面的8個(gè)觀察面進(jìn)行宏觀檢查，其中一個(gè)取自焊接引弧部分的斷面。 未發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷。 所有被檢查截面的角焊縫角不應(yīng)小于3mm。 焊接接頭金相分析采用鐵素體測(cè)量?jī)x和金相分析。 發(fā)現(xiàn)熱影響區(qū)奧氏體與鐵素體組織比較接近，均勻分布不僅促進(jìn)了奧氏體相的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，而且晶粒細(xì)化，焊縫和熱影響區(qū)得到較好的奧氏體和鐵素體雙相組織。 結(jié)論 根據(jù)上述焊接工藝評(píng)價(jià)確定的工藝規(guī)范適用于冷交換設(shè)備管頭的焊接。 經(jīng)壓力試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合要求不銹鋼換熱管的設(shè)備，證明了該工藝的可行性。 管束在裝置一個(gè)循環(huán)后投入使用，運(yùn)行穩(wěn)定，完全滿(mǎn)足使用要求。參考文獻(xiàn)：北京：冶金工業(yè)出版社，1999。焊接冶金（金屬焊接性）北京：機(jī)械工業(yè)出版社雙聯(lián)不銹鋼換熱管與316L管板焊接工藝