奧氏體不銹鋼材料制造及使用過程中常見問題及預(yù)防

張國信,馬 偉

(1．中石化廣州工程有限公司,廣東 廣州510620;2．中科(廣東)煉化有限公司,廣東 湛江524076)

奧氏體不銹鋼是具有面心立方(FCC)單相組織、以FeGCrGNi作為基本元素的一種材料,按照奧氏體的穩(wěn)定性,可分為穩(wěn)定型和亞穩(wěn)定型.0Cr18Ni10Ti(321型)、0Cr18Ni11Nb(347型)是穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼,在石化行業(yè)多應(yīng)用于含氫(H)的高溫、高壓厚壁管道,具有較好的耐晶間腐蝕、耐連多硫酸(PTA SCC)腐蝕能力,以及較高熱變形抗力和熱強性,且焊接性良好.347型材料焊后通常采用850~920℃穩(wěn)定化熱處理制度,其作用一是消除焊接接頭的殘余應(yīng)力,二是穩(wěn)定化元素鈮(Nb)在此過程中可形成穩(wěn)定的碳化物相碳化鈮(NbC),從而降低材料的晶間腐蝕傾向和提高材料的熱強性.根據(jù)材料特性,原則上347型不銹鋼焊后應(yīng)進行穩(wěn)定化熱處理.但在具體制造和使用過程中,根據(jù)工程經(jīng)驗和相關(guān)技術(shù)研究,進行或不進行焊后熱處理,均有較多成功制造和使用的經(jīng)驗.而347型管道焊接接頭不管是否進行焊后熱處理,均出現(xiàn)了焊縫的開裂問題,這些問題也發(fā)生在小直徑、薄壁加熱爐工藝管道中.本文并不針對某個損傷案例進行分析,而是從奧氏體材料在制造和使用過程中可能會出現(xiàn)的熱裂紋和晶間腐蝕問題以及如何控制等方面進行分析和探討.

1 奧氏體不銹鋼在焊接和使用過程中存在的損傷

1．1 晶間腐蝕

奧氏體不銹鋼在焊接和使用過程中與特定介質(zhì)接觸就會產(chǎn)生晶間腐蝕問題.焊接接頭的晶間腐蝕包括焊縫的晶間腐蝕和熱……