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Cr-Mo耐热钢管板与18-8不锈钢换热管的焊接分析 质量管理科 陈华 摘要： 通过对Cr-Mo钢与18-8不锈钢焊接采用不同的焊材、母材以及不同的工艺参数进行焊接工艺评定试验，最终应用于实际生产中的效果分析，得出只有采用合理的焊材、选择合适的母材才能获得优良的焊接接头以满足生产的需要。 关键词 耐热钢 管板 不锈钢 换热管 焊接 1、前言 近年来,炼油厂非标冷换设备进行设计时，为了满足工艺生产条件的要求，在高温且有硫化氢腐蚀的工作条件下，常选用耐高温性能的Cr-Mo耐热钢管板与耐腐蚀的18-8不锈钢换热管作为主材，这样就不可避免的遇到了异种钢焊接问题。 2、现状介绍 我公司制造的压力容器中就曾遇到了几台此类换热器，其管程介质中均含有少量硫化氢 。这几台换热器所在装置、工作条件及所选用材料钢号列表如下： 表1 生产装置 重催 柴油加氢 催化裂化 柴油加氢 位号 E306 E102 换101-1~4 E103/A、B 名称 稳定塔底重沸器 反应产物、低分油换热器 中压蒸汽发生器 反应产物冷却器 投用时间 1999.12 2000.1 2000.12 2000.1 台数 1 1 4 2 工作 压力 MPa 管程 0.76 5.6 1 5.2 壳程 1.18 1.5 4.2 0.55 工作 温度 ℃ 管程 340 222 344 85 壳程 215 145 273 62 介质 管程 重循环油 反应产物、循环氢 催化油浆 反应产物、循环氢 壳程 稳定汽油 低分油 水、蒸汽 循环水 材料及 规格 管板 Cr5Moδ=80 15CrMoδ=240 15CrMoδ=150 15CrMoδ=200 换热管 0Cr18Ni10Ti Φ25x2.5 0Cr18Ni10Ti Φ19x2 0Cr18Ni10Ti Φ32x3 0Cr18Ni10Ti Φ19x2 3、 焊接工艺评定试验 3.1 焊材的选用 由上表可以看出，设备所用主材分别为Cr5Mo、15CrMo、0Cr18Ni10Ti。对于15CrMo与0Cr18Ni10Ti焊接，标准（1）推荐选用A402、A407焊条，标准（2）推荐A302、A402均可，而资料（3）中规定仅可选用A302。Cr5Mo与0Cr18Ni10Ti的焊接，所有标准均推荐选用A302。E102，E103/A、B在设计图纸时就提出先在管板上堆焊A302、A132焊条后再钻孔、穿管，最终焊换热管与管板角焊缝，这样就避免了异种钢焊接。（A302、A402对应的焊丝分别为H1Cr25Ni13、H1Cr26Ni21） 根据以上情况，拟定了5项工艺评定，具体的工艺规范参数及接头型式如表2和图1： 表2 编号 母材 规格 焊接方法 焊材 电特性 焊接 电流 A 焊接 电压 V 焊接 速度 cm/min 备注 GP01 15CrMo δ=50 Ws H1Cr26Ni21 正 108 15-16 5 0Cr18Ni10Ti Φ32x3 GP02 同上 同上 Ws H1Cr25Ni13 正 104 15-16 4.5 GP03 Cr5Mo δ=50 Ws H1Cr25Ni13 正 108 15-16 2 预热 150° 0Cr18Ni10Ti Φ25x2.5 GP04 同上 同上 Ws H1Cr25Ni13 正 108 15-16 2 预热 250° GP05 15CrMo δ=50 A302A132堆焊后Ws H0Cr20Ni10Ti 正 108 15-16 5 0Cr18Ni10Ti Φ19x2 3.2、金相分析 根据JB4744-2000标准的规定，首先对焊接接头进行 宏观检查、显微金相组织分析及硬度检查。 具体结果见表3 图1 表3 编号 金相组织 维氏硬度（HV10≤350） 备注 （有无缺陷） Welding 18-8HAZ Cr-MoHAZ Welding 18-8HAZ Cr-MoHAZ GP01