承建的某一化工装置中,采用了N08825+Q245R复合钢卷管1 447m,壁厚范围为(3+6)~(3+12)mm。以壁厚(3+12)mm为例,复合卷管原材料的制造标准为NB/T47002《压力容器用爆炸焊接复合板》,其力学性能如表1所示。其中复层的化学成分、力学性能如表2、表3所示;
基层Q245R的制造标准为GB713《锅炉和压力容器用钢板》,其化学成分、力学性能分别如表4、表5所示。复层B424N08825为铁镍合金,金相组织为奥氏体;S、P等杂质元素在焊缝凝固时容易形成低熔点共晶,可能产生热裂纹;同时,液态金属流动性差。
焊接工艺制定过程
(1)焊接方法 采用手工钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊盖面。
(2)焊接材料 采用镍基焊接材料进行填充,即焊丝ERNiCrMo—3,φ2.4 mm;焊条ENiCrMo—3,φ3.2 mm,焊条直径≤3.2mm。其化学成分要求分别如表6、表7所示。
(3)坡口形式 坡口形式如附图所示。
(4)焊接参数 焊接过程中应注意:①坡口必须清洁,避免油污。②保证氩气纯度99.99%,做好保护。③焊接时不摆动,直线运条。④严格控制层间温度<100℃。⑤收弧时应填满弧坑,并将收弧处打磨掉。具体焊接参数如表8所示。
(5)焊接工艺评定 根据上述要求焊接的试板,按NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》的评定方法,对接头质量进行了检测。其射线检测结果符合《承压设备无损检测》JB4730中的Ⅰ级质量标准;其力学性能和弯曲试验如表9所示。从表9可看出:采用上述工艺焊接的接头按NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》进行评定完全合格,能够获得质量可靠的焊接接头。
焊接结果
将上述工艺焊接的接头按GB/T15260《镍基合金晶间腐蚀试验方法》在硫酸-硫酸铜溶液中,连续煮沸24h,用5mm压头弯曲180°后,用10倍放大镜观察,未发现有晶间腐蚀倾向,完全满足焊缝的耐腐蚀性要求。用此方法焊接的N08825+Q245R复合管道在2013年已投入运行,至今运行良好,没有发生任何质量问题。