制氨鏈蒸汽過熱器用690型鎳基換熱管與管板焊接研究

馬鳴，柳云天，張德金

（1. 高效清潔燃煤電站鍋爐國家重點實驗室（哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司），哈爾濱 150046；2. 哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

近年來，隨著國內(nèi)化工產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)升級、耐高溫腐蝕的指標(biāo)高參數(shù)化和有色金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展，鎳基合金材料的焊接已經(jīng)在壓力容器及其相關(guān)領(lǐng)域逐步開始廣泛應(yīng)用[1]。

某化肥廠蒸汽過熱器改造產(chǎn)品是制氨鏈引進(jìn)技術(shù)國產(chǎn)化應(yīng)用設(shè)計制造的難度較高的U型管管殼式換熱器設(shè)備，設(shè)計參數(shù)見表1。根據(jù)國家對工業(yè)有毒有害易爆型氣體管排限制規(guī)定，此類蒸汽過熱器需連續(xù)運行超18個月才可停車維護，而國內(nèi)同行業(yè)制造的產(chǎn)品中能連續(xù)穩(wěn)定運行的很少，短期失效案例中多以換熱管與管板焊縫開裂為主[2]，故保證換熱管與管板接頭的焊接質(zhì)量成為此類設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵[3]。管板設(shè)計是SA-336F22CL3鉻鉬鋼堆焊公稱成分為72Ni-15Cr-8Fe的INCONEL 600型（以下簡稱600型）鎳基材料的復(fù)合型結(jié)構(gòu)，換熱管為公稱成分58Ni-29Cr-9Fe的SB-167 N06690（以下簡稱690型）鎳基材料，與600型相比，其在高溫高壓工況條件中具有更優(yōu)異的耐腐蝕性能和更高的強度以保證抗應(yīng)力腐蝕開裂的優(yōu)點，但弊端是制造成本高昂、焊接抗裂性差，故尚未普及使用[4]，二者相焊實屬于異種鎳基材料之間的焊接。為滿足設(shè)備連續(xù)運行，本文詳細(xì)介紹了690型鎳基材料換熱管與復(fù)合型管板的焊接技術(shù)研究過程。

1 焊接技術(shù)要點

結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)及制造經(jīng)驗判斷，此接頭共存在三方面技術(shù)要點。……