等离子弧焊焊接尿素合成塔不锈钢衬里的试验研究.pdf
《等离子弧焊焊接尿素合成塔不锈钢衬里的试验研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《等离子弧焊焊接尿素合成塔不锈钢衬里的试验研究.pdf(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、等离子弧焊焊接尿素合成塔 不锈钢衬里的试验研究 王坚, 杨俊 , 钱石旭 , 左 占科 ( 云南大为化工装备制造有限公司, 云南 曲靖6 5 5 3 3 8 ) 摘要: 通过对焊接接头的化学成分分析、 力学性能试验 、 晶间腐蚀、 选择性腐蚀试验和金相检查, 证 明等离子弧焊可 以用于焊接尿素合成塔的尿素级不锈钢衬里 , 且效率高、 焊接质量稳定, 建议将该 焊接方法纳入相关规范和工程设计标准加 以使用。 关键词: 尿素级不锈钢 ; 衬里焊接 ; 等离子焊 中图分类号: T G 1 4 2 7 ; T G 4 0 6 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 1 4 8 3 7 ( 2 0 0
2、 9 ) 0 5 0 0 0 90 4 d o i : 1 0 。 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 4 8 3 7 2 0 0 9 0 5 0 0 1 Re s e a r c h o f Pl a s m a W e l d i n g Us e d f o r W e l d t he Ur e a Cl a s s S t a i n l e s s St e e l Li ni ng o f Ur e a Re a c t o r WAN G J i a n, YA NG J u n, Q I AN S h i X U, Z UO Z h a nk e ( Y u
3、n n a n D a w e i C h e m i c a l E q u i p me n t F a b ri c a t i o n C o , L t d , Q u j i n g 6 5 5 3 3 8, C h i n a ) Ab s t r a c t : Ac c o r d i n g t o t h e r e s u l t o f c h e mi s t r y t e s t ,me c ha ni c a l p r o p e r t i e s t e s t ,i n t e r g r a i n u l a r c o r r o s i o n
4、 t e s t ,s e l e c t i v e c o r r o s i o n t e s t a n d me t a l l o g r a p h i c e x a mi n a t i o n,t h a t t h e p l a s ma we l d i n g c a n b e u s e d f o r we l d t h e u r e a c l a s s s t a i n l e s s s t e e l l i n i n g o f u r e a r e a c t o r , for i t S e f fi c i e n t a n
5、d h i g h q u a l i t y, i t i s s u g g e s t e d t h a t t h e pl a s ma we l d i ng c a n b e a c c e p t e d b y s t a n da r d a n d e n g i n e e r i n g s p e c i fi c a t i o n Ke y wo r d s: u r e a c l a s s s t a i n l e s s s t e e l ; l i n i n g we l d; p l a s ma we l d i n g 1 前言 尿素合
6、成塔是尿素生产关键设备 , 因操作条件 苛刻, 腐蚀严重。 目前采用 的解决方法之一是在设 备内部衬尿素级不锈钢材 , 通过采用合理的焊接方 法和焊接工艺 , 来控制最薄弱 的衬里焊接接头的质 量。多年来 , 国产尿素合成塔衬里焊接接头的控制 主要依据 H G T 3 1 8 0 -2 0 0 2 ( 尿素高压设备衬里板 及内件的焊接工艺评定 和焊工技能评定 和工程公 司的工程标准进行, 通过控制焊接工艺、 提高焊工技 能进行产 品质量控制。因 HG T 3 1 8 0和工程标准 均规定“ 本标准仅适用于钨极氩弧焊( G T A W) 、 焊条 电弧焊( S M A W) 及这两种方法的组合”
7、 , 使衬里焊 接质量受到了人 的因素影响, 且焊接效率 比较低 , 能 否寻找到更为稳定 、 高效 的焊接方法和焊接工艺一 直是各制造单位所关注的问题。 2 尿素合成塔的腐蚀及其控制 尿素合成反应中, 存在 N H 3 , C O , N H C O O N H 2 , H : O, 还有微量的 H S , N H C N O和 H C N O等, 在高 温、 高压下 , 对设备衬里会产生强烈的腐蚀。 9 等离子弧焊焊接尿素合成塔不锈钢衬里的试验研究 V o 1 2 6 N o 5 2 O O 9 为对尿素合成塔 的腐蚀进行控制, 除对结构设 计进行改进外 , 各国相继开发 了具有优 良的耐
8、腐蚀 性能的尿素级不锈钢 , 较为典型的材料有 3 1 6 L mo d 、 X 2 G r N i Mo N 2 5 2 2 2和 X 2 G r N i Mo 1 8 1 4 3 ( mo d ) 等。 结构的改进和衬里母材耐腐蚀性能的提高虽为提高 尿素合成塔的耐腐蚀提供 了良好 的基础条件, 但衬 里最终的耐腐蚀性能如何 , 则在很大程度上取决于 制造过程中对衬里焊接接头的质量控制 。 尿素级不锈钢属奥氏体不锈钢 , 控制焊接接头 碳化铬等的析出造成晶界邻近区域贫铬是焊接中必 须考虑的关键问题。碳化铬等的析出是在敏化温度 区域停留产生的, 对尿素级不锈钢, 该敏化温度区域 约在 4 5
9、0 8 5 0。焊接时 , 焊接接头两侧温度梯次 递减 , 热影响区不可避免地处于敏化温度区域, 易产 生晶间腐蚀。故焊接时 , 采用合适的焊接方法和工 艺 , 缩小焊缝热影响区、 降低热影响区在敏化温度区 域的停留时间, 均是提高焊接接头耐腐蚀性能的有 效方法。 3 尿素级不锈钢衬里材料及焊接 目前 , 尿素生产工艺有水溶液全循环法、 二氧化 碳汽提法和氨汽提法三种 。尿素合成塔衬里材料选 用主要根据尿素生产工艺方法 , 设备 内甲铵浓度和 操作温度的高低 , 正常通氧量的多少与稳定性 , 冲刷 腐蚀 的状况 等综合考 虑。常用 的材 料 主要 为 3 1 6 L mo d 、 X 2 Gr
10、 Ni Mo N2 52 22和 X2 G r Ni Mo 1 8 1 4 3 ( m o d ) 等。 尿素 合 成 塔 衬 里 的 焊 接 ,目前 依 据 HG T 3 1 8 0 -2 0 0 2 4 尿素高压设备衬里板及内件的焊接工 艺评定和焊工技能评定 和某些工程公司的工程设 计标准进行, 据此编制焊接工艺规程和对焊工技能 进行评定。H G T 3 1 8 0 、 工程设计标准均规定适用 于钨 极 气 体 保 护 焊 (G T A W )和 手 工 电 弧 焊 ( S M A W) , 但由于钨极气体保护焊和手工电弧焊焊 接效率较低 , 且焊接质量受个人的因素影响很大 , 导 致尿素
11、合成塔衬里 焊接时间长 、 焊接质量不稳定 。 为解决 这一问题 , 对采用 全 自动 等离子 弧焊方 法 ( 以下简称等离子弧焊) 焊接 X 2 G r N i M o N 2 5 2 22 材料尿素合成塔衬里进行了分析。 等离子弧焊( P l a s m a A r c We l d i n g ) 是在钨极氩 弧焊基础上发展起来的焊接方法。等离子弧是一种 压缩的钨极氩 弧, 能量 集 中( 能量密度 可达 1 0 1 0 。 W c m ) , 温度高 ( 弧柱 中心温度可达 1 8 0 0 0 2 4 0 0 0 K以上) , 焰 流速度大 ( 可达 3 0 0 m s以上 ) , 刚
12、直性好等特点。等离子弧焊具有下列优点: ( 1 )在不开坡 口, 不加填充焊丝的情况下可一 次焊透 81 0 mm厚的不锈钢板 , 在相同条件下 , 焊 接速度要快得多 , 焊接效率明显提高; ( 2 )等离子弧的形态接近圆柱形 , 发散角很小 ( 约 5 。 ) , 且挺直度好 , 弧长变化对加热斑 点的面积 影响很小 , 热影响区窄 , 对提高焊接接头的耐腐蚀性 能有利 ; ( 3 ) 钨极不接触工件, 无夹钨; 电弧搅动性好, 熔池温度高, 利于熔池气体释放 , 产生气孔概率小; ( 4 ) 等离子焊焊接时 , 可 以产生稳定 的小孔效 应 , 通过小孔效应 , 正面施焊时可以获得 良好
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 等离子 焊接 尿素 合成 不锈钢 衬里 试验 研究
链接地址:https://www.31doc.com/p-3721850.html