20R+0Cr13Al復(fù)合鋼容器的焊接

楊琛 席連玉 萬波 許良燕 秦志燕

我公司為某石化公司生產(chǎn)的100萬t/a延遲焦化裝置均是由主體材質(zhì)為20R+0Cr13Al復(fù)合鋼板制作的塔器，產(chǎn)品規(guī)格為：φ1 400~2 200mm，復(fù)合板材（14~18）mm+3mm，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為GB150—1998、JB/T4710—2005，設(shè)計(jì)壓力為1.43MPa，設(shè)計(jì)溫度73℃，介質(zhì)為柴油、汽油、焦化干氣，要求設(shè)備焊后對(duì)塔體內(nèi)表面進(jìn)行酸洗鈍化處理。

1. 20R+0Cr13Al復(fù)合鋼板焊接性分析

（1）化學(xué)成分及力學(xué)性能 20R+0Cr13Al復(fù)合材料屬于鐵素體-馬氏體系復(fù)合鋼板，復(fù)層為鐵素體-馬氏體不銹鋼，基層為20R鋼，化學(xué)成分和力學(xué)性能分別如表1、表2所示，20R+0Cr13Al復(fù)合鋼板的力學(xué)性能如表3所示。

（2）焊接特點(diǎn) 該類復(fù)合鋼板的焊接性主要取決于馬氏體鋼的物理性能、化學(xué)成分、接頭形式及填充材料的種類。

焊接接頭容易產(chǎn)生冷裂紋：復(fù)合鋼板的焊接也屬于異種鋼的焊接，其基層與復(fù)層母材本質(zhì)在成分、性能等方面有較大差異，而且基層與復(fù)層的焊接材料也同樣存在較大差異，因此稀釋作用強(qiáng)烈，增大了結(jié)晶裂紋傾向；異種鋼接頭在焊后冷卻時(shí)容易形成淬硬組織，同時(shí)珠光體與馬氏體的線膨脹系數(shù)相差較大，接頭中會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，都會(huì)促使焊接冷裂紋的產(chǎn)生。

表1 20R鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能

表2 0Cr13Al鋼板的化學(xué)成分和力學(xué)性能

表3 20R+0Cr13Al復(fù)合鋼板的力學(xué)性能

焊接接頭產(chǎn)生脆化：基層和復(fù)層的含鉻量差別較大，促使碳向覆層遷移擴(kuò)散，而在其交界的焊縫金屬區(qū)域形成增碳層和脫碳層，加劇熔合區(qū)的脆化。

2. 焊前準(zhǔn)備

（1）焊接方法的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣要求采用焊條電弧焊，但生產(chǎn)單位可以自選焊接方法。……