耐硫酸露点腐蚀用09CrCuSb无缝钢管焊接

露点腐蚀对加热炉使用寿命影响很大 , 为提高燃料热效率而稍降低排烟温度 , 就会使设备严重腐蚀。耐硫酸露点腐蚀用 09CrCuSb 钢的主要特点是在中温中浓度硫酸 ( 如 70 ℃、 50 %H 2 SO 2 溶液 ) 中会发生钝化 , 在表面形成 1 层富含 Cu 、 Cr 、 Sb 等合金元素的薄膜 , 故具有较高的耐硫酸腐蚀能力。兰州石化公司酸性水汽提及硫酸回收装置技术改造工程中的酸性气燃烧炉壳体材质就选用了09CrCuSb 。该钢含碳量较低 ,Cr 、 Cu 和 Sb 等合金元素补偿了由于碳含量较低可能引起的强度损失 , 其淬硬倾向较小 , 焊前无须预热 , 是 1 种低焊接裂纹敏感性钢材 , 具有良好的焊接性能。

1 　焊接工艺要求焊接 09CrCuSb 钢常用的方法是手工钨极氩弧焊 (TIG) 和手工电弧焊。焊接需选用具有同种成分的 NDS 低氢钠型药皮的低合金钢碱性焊条 , 焊前进行烘干 , 温度 380 ℃ , 时间约 2 h 。这种焊条电弧燃烧稳定 , 药皮可均匀熔化 , 飞溅小、 成型美观 , 脱渣易清除 , 且焊缝具有优异的抗硫酸露点腐蚀性能。为保证焊缝全熔透及焊接接头性能 , 便于背面清根和减少变形 , 选用单边 Ⅴ 型坡口 , 见图 1 。根据图 1 　单边 V 型坡口型式现场施焊位置进行了平焊和垂直俯位的手工电弧焊工艺试验 , 采用对接和 T 型角接 2 种坡口型式 , 试板材质 09CrCuSb , 板厚均为 12 mm 。试验焊接接头力学性能均满足规定 , 面弯、 背弯合格 , 对角接型式按JB 4708 - 92 进行宏观金相检验 , 焊缝根部焊透 , 焊缝金属和热影响区没有裂纹和未熔合等缺陷。

焊接质量控制2. 1 　 焊前准备为确保焊缝质量 , 焊件坡口尺寸及型式应符合图样和工艺规定 , 施焊前须将坡口两侧各 50 mm 范围内的油漆、 污物及毛刺等清理干净。在保温筒中按规范要求烘干焊条。表 1 　焊接工艺参数接头型式位置 焊材规格 / mm电 流/ A电 压/ V焊接速度/ cm · s - 1对接 平焊 “ 3 1 2 90 ～ 120 20 ～ 22 8 ～ 15“ 4 160 ～ 180 20 ～ 26 12 ～ 20T 型 垂直 “ 3 1 2 90 ～ 120 20 ～ 22 8 ～ 15角接 俯位 “ 4 160 - 180 24 ～ 26 12 ～ 202. 2 　 焊接过程① 按工艺规范严格控制线能量 , 避免降低焊接接头的力学性能。② 定位焊长度与宽度应与材料厚度及焊接位置适宜 , 焊前将定位焊部位两端磨平。为避免根部焊道与定位焊的连接处出现裂纹 , 焊至定位焊部位之前用砂轮机将定位焊缝全部磨掉 , 防止产生未焊透缺陷。③ 引弧必须在坡口内进行 , 因为电弧伤及母材表面时会降低该处耐蚀性。焊缝的起点可能会有气孔出现 , 在焊缝末端可能会有缩孔裂纹 , 这是焊弧突然熄灭发生收缩引起的。解决办法是磨掉所有的起弧点和收弧点。2. 3 　 焊后检查在稀硫酸腐蚀条件下 , 焊接接头带有裂纹或未焊透等缺陷时 ,12 mm 厚的 09CrCuSb 钢在 2 ～ 3 个月内就会腐蚀穿透 , 因此 , 焊后必须按技术要求对焊缝进行全面检查 : ① 焊缝表面不得有裂纹、 气孔、 弧坑和夹渣等缺陷 , 不得保留熔渣和飞溅物。焊缝表面不允许咬边 , 焊缝与母材呈圆滑过渡。② 焊缝外观合格后应对设备 A 、 B 类焊缝进行 100 %RT 探伤检查 , 符合 JB 4730 - 94 Ⅱ 级为合格。对公称直径小于 250 mm 的接管与长颈法兰、 接管与接管对接连接的焊接接头进行 MT 检测 , 符合 JB 4730 - 94 Ⅰ 级为合格。若发现缺陷应立即返修直到合格。3 　结语09CrCuSb 钢可焊性好 , 采用适宜的焊接规范及焊接程序 , 能获得满足使用要求的焊接接头。为保证该钢的耐硫酸露点腐蚀性能 , 不仅要求其具有合格的化学成分 , 还要保证焊接接头无裂纹、 咬边等缺陷 , 焊接接头必须进行 100 %RT 探伤检查