0Cr18Ni9Ti+Q235复合钢板焊接工艺设计

通过对Q235+0Cr18Ni9Ti不锈钢复合板焊接工艺评定、焊接工艺编制、焊工培训、焊接质量检验、酸洗钝化处理等环节的试验和实施，解决了Q235+0Cr18Ni9Ti复合钢板焊接技术和与此相关的一些生产技术难题，完成了脱硫除油净化塔的焊接施工。
不锈钢复合板,它是由一层复合层(不锈钢)和基层(碳钢低合金钢)组成,由覆层不锈钢保证耐腐蚀性,基层结构钢保证强度。不锈复合钢板具有耐腐蚀性且价格比不锈钢板低,因此具有良好的推广前景。不锈钢容器焊接的重要问题是保证焊接接头的耐蚀性。因为铬镍奥氏体不锈钢在427～800℃的温度范围内加热时,在晶界处出现碳化铬沉淀,这种现象通常称为敏化。在敏化过程中,铬在晶界与碳结合形成碳化铬,促使晶界附近贫铬,从而降低了这些区域的耐蚀性。在不锈钢复合板时,若用结构钢焊条焊基层时,可能熔化到不锈钢覆层,由于合金元素渗入焊缝,焊缝硬度增加,塑性降低,易导致裂纹产生;若用不钢焊条焊覆层时,可能熔化到结构钢基层,使焊缝合金成分稀释而降低焊缝的塑性和耐蚀性。所以这种焊接工艺是有一定难度的。0Cr18Ni9Ti是一种应用较为广泛的稳定型奥氏体不锈钢材料,而Q235是最常用的普通碳素结构钢。为此我以Q235+0Cr18Ni9Ti(基层为Q235,厚8m m,复层为0Cr18Ni9Ti,厚3m m)为试样,近而找出最佳的焊接工艺。铬镍奥氏体不锈钢因其焊接性良好,在石油化工生产中应用广泛,但因其材料本身的价格昂贵且机械强度较低,已逐渐被不锈钢复合钢板所取代,本文对不锈钢复合钢板的焊接工艺作了较详细的说明。

在石油化工生产中,铬镍奥氏体不锈钢因其焊接性良好,故应用广泛,但在焊接这种钢时也有一些不利的因素,主要表现在:

①对于化工容器来说,不锈钢容器焊接的重要问题是保证焊接接头的耐蚀性。因为铬镍奥氏体不锈钢在427～800℃的温度范围内加热时,在晶界处出现碳化沉淀,这种现象通常称为敏化。在敏化过程中,铬在晶界与碳结合铬形成碳化铬,促使晶界附近贫铬,从而降低了这些区域的耐蚀性。

②不锈钢容器最主要的缺点是成本高。这是因为不锈钢材料本身的价格昂贵且机械强度较低,与低合金高强度钢相比,在相同的压力下,需采用较厚的不锈钢板。为解决这些矛盾,发展了不锈钢复合钢板,不锈复合板是由不锈钢覆层和碳钢(或普通低合金钢)基层复合扎制而成的双金属板。由覆层不锈钢保证耐腐蚀性,基层结构钢保证强度。覆层只占总厚度的10%～20%,大大降低了成本。

在不锈钢复合钢板中,覆层采用稳定型不锈钢,加入稳定碳化物的元素,如Nb、Ti等,这些合金元素与碳的亲合力比铬高得多,会比铬先形成碳化物而沉淀,从而使奥氏体晶粒内保留了足够数量的铬,保证了焊接接头的耐蚀性。

应注意的问题

在焊接不锈钢复合钢板时,以下问题应引起足够的重视,否则即使选用了超低碳、稳定型不锈钢,也会使焊接接头的性能不符合技术要求。