如何进行X2CrNiMoN22.5/HⅡ不锈复合板容器主焊缝的SAW焊

    (1)工况  用于城市煤气化工程气化炉壳体的不锈复合板X2CrNiMoN22.5/HⅡ系德国钢种，HⅡ为厚28mm的C-Mn珠光体钢，X2CrNiMoN22.5为厚4mm含φ（δ-F）45%～50%的双相不锈钢，其化学成分和力学性能见表11-71。气化炉壳体结构及焊接坡口如图11-38所示。

    表11-71    X2 CrNiMoN22.5/HⅡ不锈复合板的化学成分和力学性能

   (2)焊接性分析  基层与覆层本身焊接性都良好，关键是过渡层焊接时δ-F量的减少和M的出现。前者影响耐蚀性，后者影响裂纹敏感性，故控制过渡层化学成分及稀释率是关键。除选择合适的过渡层焊接材料外，焊接速度也有极大影响（见图11-39）。而随焊层增加，过渡层焊缝含碳量逐层减少，合金含量及δ铁素体含量同时增加，焊接速度的影响也随之减小（表11-72）。

    图11-38    气化炉壳体结构及焊接坡口、焊接层次

   a)气化炉壳体结构b）焊接坡口  c）焊接层次

    表11-72    焊层数、焊接速度及焊缝化学成分对δ铁素体含量的影响

    注：过渡层埋弧焊焊接参数：焊丝直径Φ3.0mm；焊接电流350A；电弧电压32V。

    图11-39    焊接速度对双相不锈钢复合板的稀释率及δ铁素体含量的影响

   (3)焊接工艺

   1)焊接方法及焊接材料：纵、环缝均埋弧焊，用配套焊接材料GRINOX UP23-8. 3NL-LW410的焊丝．焊剂组合焊接覆层；10Mn4-Pie18-UP的焊丝．焊剂组合焊接基层。其中LW410为泡沫状焊剂，Pie18-UP为烧结焊剂，焊丝化学成分见表11-73。

    表11-73    焊丝及焊缝化学成分（质量分数，%）

   2)焊接顺序：基层以较慢焊接速度( 12~14cm/min)多层多道焊，严格控制最终焊道至与覆层接合面的距离在2mm左右；过渡层单道焊；覆层盖面两道焊；焊接层次如图11-38c。焊接参数见表11-74。

    表11-74    壳体埋弧焊焊接参数

   (4)结果评定  经检验：①焊缝化学成分符合要求（表11-73）；②过渡层φ(δ-F)15%~35%，覆层φ（δ-F）35%~45%；③覆层组织为A基体上分布着网状或条状δ-F；过渡层为A+δ-F双相组织；基层为F+少量P组织；④覆层通过GB/T 4334-2000标准焊态及焊后热处理状态的T法耐晶间腐蚀试验。

    上述结果均符合中、德双方的相关标准和规范，表明设定的焊接工艺是成功的，在多套中德合作开发的城市煤气化工程中都得到了成功应用。

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