雙相不銹鋼管道的焊接工藝

雙相不銹鋼管道的焊接摘要：以遼陽(yáng)石化80萬(wàn)噸/年P(guān)TA裝置雙相不銹鋼管線為例，向讀者介紹雙相不銹鋼2205的管道焊接，整個(gè)焊接具有一定的價(jià)值，為雙相不銹鋼焊接提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：雙相不銹鋼管道焊接工藝耐腐蝕0前言鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼是在超低碳鐵素體不銹鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種雙相不銹鋼，常溫下為雙相組織，與一般不銹鋼相比，其Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，Cr、N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，具有較好的抗點(diǎn)蝕和抗應(yīng)力腐蝕的性能。此外，其結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，所以比其他的不銹鋼有更高的屈服強(qiáng)度。雙相不銹鋼由于具有奧氏體+鐵素體雙相組織，且兩個(gè)相組織的含量基本相當(dāng)，故兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。屈服強(qiáng)度可達(dá)400Mpa~550MPa，是普通奧氏體不銹鋼的2倍。與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高；同時(shí)又保留了鐵素體不銹鋼的一些特點(diǎn)，如475℃脆性、熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)小，具有超塑性及磁性等。與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的強(qiáng)度高，特別是屈服強(qiáng)度顯著提高，且耐孔蝕性、耐應(yīng)力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能也有明顯的改善。遼陽(yáng)石化80萬(wàn)噸/年P(guān)TA裝置中共有雙相不銹鋼有497m，最小管徑為Φ21.3×2.11，最大管徑為219.1×8.18，屬于中、低壓管道。PTA裝置雙相不銹鋼管道中介質(zhì)為濃度60%~90%的高濃度醋酸，是具有強(qiáng)腐蝕和刺激性的介質(zhì)，焊接質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)裝置生產(chǎn)的安全性。1雙相不銹鋼2205的焊接性分析鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼具有良好的焊接性，鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼被加熱到足夠的溫度時(shí)，出現(xiàn)奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變，溫度升高到1250-1300℃時(shí)，可轉(zhuǎn)變?yōu)榧冭F素體組織，此時(shí)在進(jìn)行冷卻，首先在鐵素體晶界生成晶核，逐漸生成奧氏體。冷卻速度較慢生成的奧氏體越多，反之生成的奧氏體越少。該雙相不銹鋼與鐵素體不銹鋼相比，焊接出現(xiàn)的裂紋傾向低；與奧氏體不銹鋼相比，焊接產(chǎn)生的脆化傾向低。然而，焊接工藝掌握不好，這種雙相鋼組織會(huì)引起焊縫和熱影響區(qū)的脆化和焊接熱裂紋的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)表明，焊縫和熱影響區(qū)德鐵素體含量超過(guò)80%時(shí)，會(huì)降低韌性并增加裂紋的產(chǎn)生，因此對(duì)焊縫的化學(xué)成分尤其是Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和冷卻速度加以控制，防止單相鐵素體以及晶粒粗大和裂紋的產(chǎn)生。雙相不銹鋼化成成分和力學(xué)性能見(jiàn)下表1、2：2雙相不銹鋼的焊接工藝2.1焊前準(zhǔn)備坡口的制備：坡口