06Cr25Ni20不锈钢管的焊接工艺介绍分析

 奥氏体不锈钢管以其优异的性能在锅炉石油化工装置中得到广泛的应用，其主要是运行在高温高压腐蚀性介质环境中。然而，在焊接过程中工艺参数不当时，焊接连接处可能会存在微裂纹等缺陷，在运行中可能导致裂纹的扩展引起容器的破裂，不但影响正常生产，严重的可能引起重大人身事故。浙江至德钢业有限公司就通过有关试验，对其焊接工艺进行探讨，最终得出了奥氏体不锈钢管06Cr25Ni20的焊接工艺参数。   

 2014年公司计划从山东能源重装集团乾元不锈钢管制造有限公司承接不锈钢管极薄板生产线配套设备光亮退火炉内胆马弗罩的制造任务。其设备外形尺寸为 1400*1800*12000，壳体主要材料为：06Cr25Ni20（即S310S），工作温度1000℃以上，工作压力为0.1MPa,介质为氮气与氢气的混合气体。为保证焊接质量及产品使用安全，对其焊接工艺进行了探讨，通过焊接工艺验证，最终得出了奥氏体不锈钢管06Cr25Ni20的焊接工艺参数。

一、06Cr25Ni20不锈钢管的焊接性分析

 奥氏体不锈钢管的热膨胀系数较大，热导率较小，焊接过程中应采用较小的热输入。06Cr25Ni20不锈钢管易产生收缩变形，应在焊接坡口设计时缩小焊缝截面，V形坡口角度通常不大于60°。06Cr25Ni20不锈钢管极易产生收缩热裂纹，必须严格控制焊接材料中的C，S，P等杂质的含量，并确保焊材及待焊坡口表面的清洁。

二、焊接方法及焊接材料

 根据0Cr25Ni20不锈钢管的焊接性，焊接方法采用钨极气保焊封底和焊条电弧焊填充和盖面．焊接材料选用焊丝HOCr26Ni21和焊条A402。

三、工艺评定试验

 1. 焊前准备

   依据NB/T47018-2011《承压设备类焊接工艺评定》的要求，准备评定用试板，材料牌号为06Cr25Ni20，尺寸为400mm×125mm×10mm，试样2件。坡口形式及组对间隙如图1所示。坡口加工采用刨床加工完成，并使用丙酮将坡口表面清理干净。为防止焊接飞溅污染，坡口两侧各100mm范围内涂上白垩粉。

 2. 焊工技能要求

  要求焊接此试板的焊工需依据《特种设备焊接作业人员可和细则》的规定，理论及实践考试合格，取得特种设备不锈钢管焊接项目，方可进行施焊。

 3. 焊接操作要点

  严格控制层间温度，后层焊缝要再前一层焊缝冷却到60℃以下再进行焊接。因收弧时易产生弧坑裂纹，所以要填满弧坑，然后将电弧引向熔池后端的焊缝尾部，待弧坑填满后熄弧；并使用砂轮修磨接头后方可进行施焊。

  4. 焊缝质量检验

    a. 焊缝外观检验 焊缝与母材过渡圆滑，表面成形美观，表面无裂纹、咬边、气孔等缺陷。 

    b. 无损检测 评定试板在外观检查合格后，进行100%X射线探伤，应不低于检测标准JB/T4730-2005《承压设备无损检测》Ⅱ级合格。经检测，其结果全部为Ⅰ级。

    c. 力学性能试验 对焊接工艺评定试板进行2个拉伸、2件面弯、2件背弯试验，全部合格；

    d. 应用实践 使用本工艺多次对乾元不锈钢管公司光亮退火炉及其奥氏体高温耐热钢部件进行维修，并取得良好的效果。

四、结论

  按上述技术条件进行的工艺评定合格，验证了本次采用的焊接工艺适用于06Cr25Ni20（S310S）不锈钢管的焊接，可以用于光亮退火炉马弗罩制造任务。