石油化工設備制造技術(shù)雙相不銹鋼冷凝器換熱管與管板焊接工藝高晶，張瑩瑩，鄒力維，馬向峰（遼寧石油化工大學機械工程學院，遼寧撫順113001）接試驗，通過對焊縫及熱影響區(qū)組織的金相分析，提出了合理的焊接工藝。 　　

常減壓蒸餾塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)是煉油廠腐蝕較嚴重的部位，主要腐蝕介質(zhì)為HCl+H2S+H2O，對碳鋼造成均勻腐蝕，對奧氏體不銹鋼造成應力腐蝕破裂。當工藝防腐措施不當時，還易發(fā)生HCl露點腐蝕和H4Cl垢塔下腐蝕。各煉油廠原油來源和工藝防腐蝕措施不同，塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)腐蝕程度也不同，常用材料有碳鋼、高合金鋼、鈦及鎳合金等。 　　

雙相不銹鋼SAF2507是塔頂冷凝器、冷卻器在采用高合金材料之前的理想選擇其耐蝕性好，可控制工藝防腐控制中出現(xiàn)的正常波動，提高裝置可靠性，延長服役壽命，降低維護成本和總的運行成本。 　　

1雙相不銹鋼焊接特點雙相不銹鋼綜合了奧氏體型和鐵素體型不銹鋼兩者的優(yōu)點，具有良好的韌性、強度和焊接性11 ~41，其屈服強度可達普通不銹鋼的2倍，耐中性氯化物應力腐蝕性能遠很過188型不銹鋼，并具有良好的抗孔蝕和間隙腐蝕的能力。其含鎳量只有18 8鋼的1/2解決了鎳資源不足問題。焊接熱循環(huán)會使雙相不銹鋼焊接接頭組織（無論焊縫或熱影響區(qū)）發(fā)生重要的相變，對焊件的塑性和耐蝕性都有很大的影響151.雙相不銹鋼焊接的關(guān)鍵是要使焊縫和熱影響區(qū)均保持有適量的鐵素體和奧氏體161，在焊接過程中若采用了不當?shù)暮附庸に嚕瑹嵊绊憛^(qū)易出現(xiàn)單相鐵素體從而喪失雙相不銹鋼耐應力腐蝕和晶間腐蝕的特征，可見合理的焊接工藝在雙相不銹鋼應用過程中起著重要作用。 　　

2焊接實驗方案別采用不同的焊接工藝參數(shù)進行TIG填絲焊接，冷某冷凝器的管板材質(zhì)選用316L鋼，換熱管材凝器換熱器與管板焊接工藝參數(shù)見表1，焊縫接頭質(zhì)選用SAF2507，其規(guī)格為025mmX表1冷凝器換熱管與管板焊接工藝參數(shù)試件號接頭形式保護氣體層數(shù)層間溫度廠c焊接電流I/A焊接電壓U/V焊接速度v/s圈-1焊接熱輸入量E/kJ平焊縫角焊縫每個試件的焊縫以及管側(cè)熱影響區(qū)的金相組織照片見。 　　

~d看，試件1焊縫金相組織中奧氏體與鐵素體組織比例好于試件2試件2焊縫組織中奧氏體過多，這是由于焊接時使用Ar+2%N2混合氣體保護焊，316L中的Ni和保護氣體中的N共同作用，促進了鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)化。試件1和試件2熱影響區(qū)金相組織中鐵素體比例明顯多于奧氏體，且奧氏體呈馬氏體型，這是由于單層焊時，冷卻速度過快，鐵素體來不及向奧氏體轉(zhuǎn)變所致，將使熱影響區(qū)脆性增加。 　　

從試件3和試件4的焊縫金相組織照片可以看各試件焊縫及熱影響區(qū)金相組織（1 0D0X）出，試件3的焊縫奧氏體明顯多于試件4的焊縫奧氏體這是由于試件3使用的是Ar+2%N2混合氣體保護焊，保護氣體中的N促進了鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)化。 　　

從各試件熱影響區(qū)金相組織照片可以看出，試件3和試件4熱影響區(qū)組織中奧氏體與鐵素體的組織比例較接近，且分布均勻，這是由于試件3和試件4采用兩層焊接，一次焊接熱影響區(qū)經(jīng)受了二次焊接熱循環(huán)的加熱，不僅促進了奧氏體相的進一步轉(zhuǎn)變，而且細化了晶粒。 　　

綜合分析認為，試件3的焊縫及熱影響區(qū)組織較理想。 　　

4結(jié)語

對316L鋼制管板和SAF2507鋼制換熱管進行管與管板焊接時，應采用角焊縫的接頭形式，用氬氣保護或氬氣與2%氮氣保護，電流110A，電壓12 ~14V，焊接速度50~70s/圈，焊接熱輸入量0.5~1.2kJ/mm，TIG填絲焊2遍，焊后焊縫及熱影響區(qū)可得到較好的奧氏體與鐵素體雙相組織。