如何焊接超级奥氏体不锈钢254SMO

    254SMO钢系用于耐含卤化物（氯化物、溴化物、氟化物）介质腐蚀的超低碳、高强度（比316L高约50%）超级奥氏体不锈钢，对硫酸、硝酸、稀盐酸、醋酸、氟硅酸、氢氟酸等介质都有良好耐蚀性。其化学组成为00Cr20Ni18Mo6CuN（表5-52），力学性能见表5-53。本例介绍规格Φ2800mm×8mm／Φ2200mm×6mm×30839mm的常压精馏塔壳体的焊接。

    表5-52    254SMO钢化学成分（质量分数，%）(ASTMS31254)

    注：原资料标准值有误，仅标出C、Cr、Ni、Mo、N、Cu六元素，且标Cu为余量，明显错误。现按美国材料试验学

    会标准ASTMS31254所示标准另行标示——编者注。

    表5-53    254SMO钢的力学性能

   (1) 254SMO钢焊接特点  ①任何杂质的介入都会影响其耐蚀性，故对坡口及焊接区的清理和保护至关重要；②铜、锌渗入晶界会诱发渗透裂纹，焊接过程中应避免焊接区与铜、锌、黄铜接触；③以不大于15kJ/cm的低热输入焊接；④接触腐蚀介质的一侧应最后焊接。控制层温不大于100℃；⑤应防止产生弧坑；⑥焊后缓冷，并对焊件作酸洗钝化处理。

   (2)焊接方案确定  因壁厚不大，宜选择保护效果良好的手工TIG焊，配瑞典Avesta公司的Φ2. 4mm的P12焊丝（符合AWS A5. 14标准的ERNiCrMo-3），其化学成分见表5-54。开坡口角较大的单V形坡口如图5 -16所示。

    表5-54    P12焊丝的化学成分（质量分数，%）

    ①原资料中此元素为Ae，但元素周期表中并无以“Ae”为代号的元素。经核对AWSA5. 14标准，应为Al，其

    值≤0. 40%。

    ②原资料无此栏，编者以为按惯例应该加入。——以上均编者注。

   (3)焊接工艺  采用多层多道焊，双面气体保护。定位焊也须双面保护，且背面流量应略大于正面，可为18~ 22L/min。焊接参数同正式焊，焊点两端应修磨成斜坡状，便于接头。焊接顺序如图5-17所示，焊接参数见表5-55。特别注意封底焊道的熔透性和良好成形，对耐蚀性会有一定影响。每道焊前必须先以丙酮擦洗，焊后以PT检验，确认无裂纹后方可再焊下一道。焊后还应磨掉呈过热或氧化色的部分表面焊缝。

    图5-16    坡口形式及尺寸

    图5-17    焊接顺序

   a)厚度为8 mm板b）厚度为6mm板

    表5-55    单面焊双面成形的TIG焊焊接参数

   (4)结果评定  焊缝探伤合格，产品试板力学性能试验结果：σb=787. 1MPa，180°冷弯合格。焊接接头耐蚀性试验（在95% D436醋酸溶液中微沸115℃，浸泡240h）合格。按HG 20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》进行焊缝内外表面酸洗钝化处理合格（无蓝点）。

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