SAF2205 双相不锈钢冷却管束的焊接
摘要:从探讨氧氯化反应器冷却管束国产化制造过程中SAF2205 双相不锈钢的焊接问题入 手,着重分析和制定了双相钢焊接工艺方案和质量保证措施,完成了 SAF2205 双相不锈钢 管束的国产化研制,并且运行正常。 关键词:冷却管束 双相钢焊接 质量检查,SAF2205,双相不锈钢,双相不锈钢管 氧氯化反应器冷却管束长期工作在 HC1 露点腐蚀的工作条件下,原来使用的冷却管束 管子及弯头材料均采用 SUS304L,极易出现管子,特别是弯头焊缝处的腐蚀泄漏失效,造成 经常停车。本次国产化制造是将原来使用的 SUS304L改变为瑞典生产的 SAF2205 双相不锈 钢。焊接双相不锈钢时,双相比的控制要求严格。本文通过对管束焊接问题的分析,制定了 合理的工艺措施,确保了管束的制造质量。 1 冷却管束制造技术要求 该管束中,管材、弯头及焊丝均采用瑞典SandviK生产的 SAF2205 双相不锈钢,其规 格为管子 φ89.1 mm×5.5 mm,弯头φ89 mm×7.6 mm(180°),弯头 φ89 mm×5.5 mm(180°),弯 头 φ89.1 mm×5.5 mm(90°或45°),焊材选用手工钨极氩弧焊丝 22.8.3.L,规格为 φ2.4 mm×1 000 mm。管束技术特性见表 1。对管束制造技术的要求是: (1)管束所有对接焊缝均要进行 100%射线探伤,按 JB4730-94 标准要求Ⅱ级合格。 (2)管子与上弯头组焊后以 4.2 MPa 表压逐根进行水压试验,下部弯头与管子组焊后 以 4.2 MPa 表压进行水压试验。 (3)管束制造完后应以 2.6 MPa 表压对每个管组进行 N2 气压试验,合格后以 1.0 MPa 表压通入 10%氨溶液进行氨渗(保压4 h)。 (4)焊缝及热影区的铁素体与奥氏体的相比例要符合要求,即铁素体相(奥氏体相) 40%~60%(60%~40%)。 2 管束用材质的检验 由于管材和焊材化学成分对焊缝金属显微组织和相比有重要影响,所以对所用管材 SAF2205 及焊丝 22.8.3.L的化学成分要进行严格控制,并按批进行了化学成分复验,其结果 见表 2。 结果表明材料满足设计要求。 从钢管上截取金相试样,磨纵向测定 γ相数量。磨横向评定晶粒度级别。试样经磨制、 抛光、浸蚀后观察金相组织,参照 ASTM E562 标准结点法测得两相数量,按照 GB4335-84 标准评定晶粒度级别,其结果见表 3。分析结果表明材料的相比例及晶粒度符合技术要求。