文档介绍：82 化工建设工程 2002 年第 24 卷第 6 期
Ocr25Ni20 高镍合金钢管的焊接
黄福荣
(中国化学工程第十四建设公司,南京 210044)
摘要焊接 Ocr25Ni20 高镍合金钢管的主要问题是防止热裂纹、脆化和焊接变形,在这些焊接产
生的缺陷中裂纹的危害性最大,焊接中产生裂纹的倾向也较大。此外应力腐蚀和晶间腐蚀也是不容忽
视的问题,本文从焊接特性分析入手介绍了 Ocr25Ni20 高镍合金钢管的焊接工艺设计、焊接技术要求及
焊接检验等,并通过实践取得了良好的效果。
关键词高镍合金管焊接工艺设计检验
1 前言次边界,它在高温处于低塑性状态,在应力作用下产生
在我公司承建的浙江善高化学有限公司 2 万 t/ a 裂纹; ③液化裂纹:在焊接热循环峰值温度作用下,在
离子膜烧碱技改安装工程中,Ocr25Ni20 高镍合金钢管热影响区和多层焊点层间发生重熔,在应力作用下产
共 10 种规格 185m ,管径从 3/ 8”~10”不等,壁厚范围生裂纹。
为 3~4 mm ,需拍片的对接焊口共 68 个。钢管的化学焊接热裂纹的走向是沿奥氏体晶界开裂,裂纹的
成份及机械性能见表 1 ,Ocr25Ni20 属奥氏体不锈钢, 位置:前两种是在焊缝及热影响区,后一种是在热影响
具有面心立方晶格(即γ组织) ,由于该钢管含镍量高, 区及多层焊点之间;产生热裂纹的原因: ①有冶金的因
镍的焊接性能较差,因此防止焊接缺陷应主要从三个素,如化学成份、组织偏析和高温塑性; ②力的因素如
方面去考虑: ①焊缝热裂纹; ②高温加热碳化物脆化; 冷却时的收缩应力等;裂纹产生频数最高的是结晶裂
③焊接变形大,以上三种焊接缺陷中裂纹的危害性最纹。
大,也由于三种焊接缺陷共同作用的结果,有可能使焊 2. 2 焊接缺陷特性二
缝及热影区开裂,产生裂纹的倾向也较大,故高镍合金由于合金元素镍的存在,熔入奥氏体的镍合金元
钢管防治焊接缺陷的重点应放在材料的抗裂问题上。素使钢的淬透性提高, 镍含越大, 淬透性越高。
因此焊接工艺设计、焊接技术要求、焊接检验措施,应 Ocr25Ni20 不锈钢具有较高的镍含量,具有高的淬透
围绕材料的抗裂问题兼顾防止应力腐蚀和防止晶间腐性,焊接时热影响区中将形成马氏体组织,熔池附近的
蚀去进行。晶粒非常粗大,有出现魏氏组织的倾向。魏氏组织是
表合金钢管化学成份和机械性能
1 Ocr25Ni20 一种过热缺陷,该组织中铁素体或渗碳体的针片,使钢
化学成分( %) 机械性能
的强度降低,由于高温使碳化物脆化,使钢的脆性增
C Mn P S Si Ni Cr σb (MPa) σs (MPa) δ5 ( %)
0. 052 1. 02 0. 035 0. 003 0. 45 19. 12 24. 08 530 208 40 大,这些都使热影响区有可能开裂,使钢的可焊性变
2 焊接特性分析差。
Ocr25Ni20 属奥氏体不锈钢,焊接时靠近熔池的热 2. 3 焊接缺陷特性三
影响区被加热到接近熔点,其它部分也分别被加热到由于 Ocr25Ni20 不锈钢的碳浓度较低,热应力作
AC3 以上或 AC3 与 ACl 之间。由于焊接是局部加热用大,该钢合金元素浓度高、导热性