254SMO+16MnR不锈钢复合钢板的焊接.PDFVIP

文章编号: 1002- 025X( 2000) 01-0037-02 254SMO+ 16MnR 不锈钢复合钢板的焊接 罗晓军 (兰炼安装公司 技术科, 甘肃 兰州 730060) 摘要: 阐述了 254SMO+ 16MnR不锈钢复合钢板的焊接性及焊接操作技术要求, 通过焊接工艺评定确定了合理的焊接工艺参数。在 四具 254SMO+ 16MnR不锈钢复合钢板塔的焊接中应用, 获得了满意的焊接质量, 满足了设备的制造要求。 关键词: 254SMO+ 16MnR复合钢板; 压力容器; 焊接; 质量 中图分类号: TG45715 文献标识码: B 1 概述 众所周知由于石化企业使用的介质有其特殊性, 因而对工艺设备的耐蚀性能要求很高, 不锈钢复合钢 板以其足够的强度、较高的耐蚀性和低廉的价格, 在 石油、化工等具有一定危险性的设备中得到了越来越 广泛的应用。但因这类设备的介质大都具有强烈的腐 蚀性, 故对复合钢板压力容器的焊接提出了极为严格 的要求。 兰炼 22、23单元(酚精炼装置)的四具塔) ) ) 蒸 发提取塔、抽出液汽提塔、抽出液蒸发塔、抽出液溶 剂汽提塔0 因介质的酸性高, 设备腐蚀严重, 影响正 常生产, 长期以来一直是 / 老大难0 问题。为此, 有 关人员赴瑞典考察, 经性能与价格的权衡, 决定采用 复合钢板形式, 即复层为瑞典产 254SMO不锈钢板, 基层为国产的 16M nR 钢板, 在国内爆炸复合成形, 其基层 16M nR 主要满足结构的强度和刚度, 复层 254SMO主要满足耐腐蚀性的要求。本文只着重阐述 254SMO复合钢板制造压力容器的焊接问题。 2 对复合钢板的要求 21 1 使用复合钢板制造压力容器, 对复合钢板的质 量有较严格的要求, 主要为三个方面: 21 11 1 钢板不得有影响使用的有害外观缺陷, 基层 与复层的贴合面按要求占总面积的 95%以上, 局部 未贴合面积不得超过 50 mm2。 21 11 2 复合钢板进厂时均应逐张进行 100%超声波 探伤, 超声波探伤未接合缺陷按 GB 7734) 87 中Ñ 级要求验收, 不得有分层现象。 21 11 3 复合钢板下料时可采用气割或等离子切弧割 方法, 但无论是哪一种方法, 必须保证复层材料在下 料时不遭到破坏。 21 2 焊接质量的好坏将直接影响压力容器的质量与 寿命。为保证复合钢板不失去原本的综合性能, 因此 基层与复层应分别进行焊接。基层与复层交界处的过 渡层焊接属于异种金属的焊接。 21 3 成形缺陷对焊缝质量的影响 该设备复层为 2 mm, 若成形质量不好, 极易造 成错边和棱角度超标, 并对焊缝质量造成以下影响: ¹ 降低焊缝耐腐蚀性, 减弱焊接接头强度; º过渡层 焊接时, 错边量引起的外形突变将在焊接接头形成局 部应力, 且线胀系数相差较大, 加大了产生焊接裂纹 的可能性; »棱角度易使焊缝余高超标, 造成明显的 局部结构不连续, 从而在余高处引起高应力集中, 使 焊缝疲劳寿命明显下降, 故本设备要求对接焊缝错边 量不大于 1 mm, 棱角度不大于 31 0。 3 254SMO+ 16MnR不稳钢复合钢板的性能 设备所用复合钢板 254SMO + 16MnR 的复层 254SMO是由Avesta集团研制的一种奥氏体不锈钢, 其供货状态为退火, 基层是国产 16MnR钢板, 在四 川宜宾金属复合板厂爆炸复合成形, 其化学成分和力 学性能见表 1和表 2。 表 1 254SMO+ 16MnR钢板的化学成分 (%) 材 质 C Si Mn S P Cr Ni M o Cu N 复层 254SMO 0. 012 0. 34 0. 47 0. 0160. 00119. 9117. 91 6. 06 0. 63 0. 20 基层 16MnR 0. 17 0. 45 1. 44 0. 0090. 014 / / / / / 表 2 254SMO+ 16MnR钢板的力学性能 规 格 (mm ) Rs ( MPa) Rb (M Pa) D5 ( % ) A KV ( 0 e ) ( J) 剪切强度 ( MPa) 12+ 2 485 640 24. 0 50 357 14+ 2 480 625 23. 0 66 300 从表 1和表 2分析可以看出, 254SMO 中N 含量 高, 因此比其它奥氏体不锈钢具有更好的力学性能, 具体表现在硬度、机械强度、韧性、冲击强度等 收稿日期: 1999O03O20 37Welding T echnolog y Vol1 29 No1 1 Jan1 2000 #压力容器及结构件的焊接# 方面。同时这种钢含 Mo 量也比较高, 这使其具有非 常优异的抗点蚀和抗裂隙腐蚀性能。 4 焊