0Cr18Ni10Ti换热器热处理后产生裂纹原因分析和改进措施.pdf

材料与焊接 P石油化工设备技术，2012，33(4)·61· etro～ChemicalEquipmentTechnology 0Crl8Nil0Ti换热器热处理后产生裂纹 原 因分析及改进措施 林 罡 明 (抚顺石油机械有限责任公司 ，辽宁 抚顺 113004) 摘 要：0Crl8Nil0Ti奥氏体不锈钢一般情况下具有 良好的焊接性能，但 由于其组织和成分的特殊性使 其在某些操作条件下，会在焊接部位产生裂纹。文章分析 了0Crl8Nil0Ti奥 氏体不锈钢换热器在稳定化热 处理后产生裂纹的原因，提 出了有针对性的改进措施 ，为解决 0Crl8Nil0Ti奥氏体不锈钢在热处理后 出现裂 纹的问题提供 了一定的参考依据。 关键词 ：0Crl8Nil0Ti奥氏体不锈钢 稳定化热处理 裂纹 改进措施 0Crl8Nil0Ti奥 氏体不锈钢是在 18 铬铁 表 1 换热器设计参数 素体型不锈钢中加入镍、锰 、氮等奥氏体形成元素 而获得的，其在焊态下具有较好的韧性和塑性 ，及 良好 的力学性能、高温强度和优 良的耐腐蚀性能， 因而广泛应用在石油化工等领域 中。 0Crl8Nil0Ti奥 氏体不锈 钢的性能虽好 ，但 是 由于其 自身 的组织和成分存在特殊性 ，也就会 存在一定的不足 ，如会产生焊接热裂纹 、晶问及应 力腐蚀 ，此外 因导热性能差、线膨胀 系数大 ，会导 致较大的焊接应力和焊接变形等 。在制造过程中 1．1 材料化学成分及焊缝金相组织因素 尤其是焊接环节，若操作不当，就会在焊接部位产 (1)母材化学成分 生裂纹。如果处理不及时，就会给设备的安全运 0Crl8Nil0Ti板材和 0Crl8Ni10TillI锻件 的 行带来隐患。 化学成分及力学性能经过检验 ，各项指标都满足 1 裂纹产生原因分析 相应标准及图纸技术条件中所提出的各项要求 。 2010年某公 司为一炼油厂制造 1台公称 直 (2)焊条化学成分 径DN400、主要材质为 0Crl8Nil0Ti的 “U”形管 焊条化学成分检测结果见表 2。 换热器 ，简体采用锻制筒节然后环向组焊的结构 从表 2可知 ，硅 、硫 、磷含量虽然在焊条熔敷 (具体设计参数见表 1)。在制造过程 中，按照 金属中没有超出标准规定的范围，但其含量 已比 图纸的要求对焊接接头进行焊后稳定性处理，但 较接近标准上限。硅是 相形成元素 ，在焊接中 热处理后在插入式接管焊缝根部、管箱隔板角焊 还起脱氧的作用 ，少量硅有利于提高抗裂性能，还 缝等部位发现多处纵 向裂纹，而且在这些裂纹 可提高焊缝强度 ，但其含量超过 0．4 时，反而会 中，插入式接管焊缝根部的裂纹尤其严重。虽然 因为形成硅酸盐杂质而降低焊缝金属 的抗裂性 对焊缝进行了仔细打磨精心返修 ，但对管箱再次 进行