雙相不銹鋼的焊接工藝規(guī)程

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1、河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)論文1緒論隨著工業(yè)技術(shù)的日益發(fā)展，一般奧氏體不銹鋼難以滿足應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙隧洞式腐蝕的要求。為此，冶金工作者進(jìn)行了大量研究，研制出奧氏體—鐵素體型不銹鋼，即雙相不銹鋼。傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼在晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕方面的抗力不足，尤其是應(yīng)力腐蝕引起的斷裂，其危害性極大。雙相不銹鋼是近二十年來開發(fā)的新鋼種。通過正確控制各合金元素比例和熱處理工藝使其固溶組織中鐵素體相和奧氏體相各約占50％，從而將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐

2、氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起，使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，一般量少相的含量也需要達(dá)到30%。在含C較低的情況下，Cr含量在18%-28%，Ni含量在3%-10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間

3、副食和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。由于兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起，正是這些優(yōu)越的性能使雙相不銹鋼作為可焊接的結(jié)構(gòu)材料發(fā)展迅速，80年代以來已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不銹鋼并列的一個(gè)鋼類。上世紀(jì)30年代就已在瑞典的試驗(yàn)室中研制出雙相不銹鋼（3RE60、Uranus50等），但是雙

4、相不銹鋼真正產(chǎn)業(yè)化還是在上世紀(jì)60年代以后，其發(fā)展經(jīng)歷了3代歷程。1.1我國雙相不銹鋼的應(yīng)用28河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文雙相不銹鋼是根據(jù)石油化工中強(qiáng)酸強(qiáng)堿造成的局部點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕以及孔穴式腐蝕現(xiàn)象，一般不銹鋼難以勝任的容器、管道以及零部件等而研制的，但由于雙相不銹鋼除具有很強(qiáng)的各類抗腐蝕性能之外，還具有很好的強(qiáng)度和韌性，為此，在一般民用工程和能源交通方面也逐步得到越來越多的應(yīng)用，如橋梁、飛機(jī)、船舶、汽車以及沿海城市和化工區(qū)的裝飾建筑等。1.1.1石油和天然氣工業(yè)???????????????這是國外應(yīng)用雙相

5、不銹鋼的主要領(lǐng)域之一，目前鋪設(shè)的油氣輸送管線已有1000km。國內(nèi)只有南海油田少量使用，全部進(jìn)口。另外，西氣東輸工程西起塔里木盆地的集氣管線考慮要用雙相不銹鋼焊管，國內(nèi)已有條件生產(chǎn)和制造。?煉油工業(yè)是最早使用國產(chǎn)雙相不銹鋼的部門，在南京，鎮(zhèn)海，天津，濟(jì)南等煉化公司多集中用在常減壓蒸餾塔的塔頂襯里（或復(fù)合板）、塔內(nèi)構(gòu)件、空冷器和水冷器等，最長的已使用20年。鎮(zhèn)海煉化公司是我國最大的煉油基地，加工能力為1600萬t，進(jìn)入世界百強(qiáng)，冷凝冷卻系統(tǒng)中多套設(shè)備使用雙相不銹鋼。這一領(lǐng)域涉及的范圍很寬，工況情況復(fù)雜，介質(zhì)多種多

6、樣，也是使用雙相不銹鋼較早和較多的領(lǐng)域。甲醇是重要的能源化工原料，2002年國內(nèi)產(chǎn)量210萬t，進(jìn)口量與此相當(dāng)，國產(chǎn)缺口很大，當(dāng)然也有少量（數(shù)千噸）出口韓國，目前20萬t的大型和多套10萬t以下的中小型的甲醇合成反應(yīng)器的觸媒管都是采用雙相不銹鋼，大中型裝置采用2205鋼管，使用進(jìn)口管較多，小型裝置多采用18－5Mo型國產(chǎn)鋼管。齊魯石化公司氯乙烯裝置的氧氯化反應(yīng)器中的冷卻蛇管的介質(zhì)條件（HCI，水蒸氣）苛刻，目前已使用進(jìn)口的2205雙相不銹鋼，使用結(jié)果有待觀察。?上海石化公司乙烯裝置的催化劑再生冷卻器采用國產(chǎn)類似

7、DP3鋼的00C25Ni7Mo3WCuN雙相不銹鋼做海水冷卻器管，海水出口溫度40℃，至今已間歇使用15年，效果很好。?河南煤化工廠的粉煤氣化裝置的數(shù)臺(tái)冷卻器都是采用進(jìn)口2205鋼管制造。1.1.2化肥工業(yè)?尿素工業(yè)也是最早使用國產(chǎn)雙相不銹鋼的部門，裝置中含氯離子水的換熱設(shè)備使用得較多，例如尿素裝置中CO2壓縮機(jī)三段冷卻器原使用304L奧氏體不銹鋼管束，l個(gè)月后即因應(yīng)力腐蝕破裂而泄漏，雙相不銹鋼可用5年以上，隨后一、二段冷卻器也都換用了18－5Mo或2205雙相不銹鋼。28河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文由于雙相不

8、銹鋼在尿素介質(zhì)中有良好的抗腐蝕疲勞性能，很適合制造尿素生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備——甲按泵泵體。國產(chǎn)的00Cr25Ni6Mo2N鋼可以通過Huey法的晶間腐蝕傾向檢驗(yàn)，己用于黑龍江化肥廠、洞庭氮肥廠（五柱塞式）等大型化肥廠。國內(nèi)中小化肥廠的甲按泵泵體基本上采用18－5Mo鋼制造，也有數(shù)十家采用的是高鉻含鉛雙相不銹鋼。此外這種鋼的泵閥鍛件通過了日本JIS??G0573、G0591硝酸法和硫酸法的檢驗(yàn)