浙江至德鋼業(yè)有限公司承接了寧波某公司“MA水解塔”和“MA水解液分離塔”的制作任務。MA水解塔的高度為23.3m,內徑為1000mm,塔的工作壓力為0.1MPa,設計壓力為0.2MPa,塔的主體材質為316L不銹鋼(相當我國牌號022Cr17Ni12Mo2)。MA水解液分離塔的高度為19.25m,內徑為1000mm,塔的工作壓力為0.105MPa,設計壓力為0.2MPa,塔的主體材質為5mm厚的316L不銹鋼。
一、316L不銹鋼的焊接性
316L不銹鋼的的化學成分見表3-58。
316L不銹鋼焊接時,易產生熱裂紋,容器在使用過程中有可能產生晶間腐蝕和應力腐蝕。為此必須進行焊接工藝評定,選定合理的焊接參數(shù),對焊接試樣進行多種考核合格后,方可焊接產品。
二、焊接工藝評定試驗
按照JB 4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》標準中相關規(guī)定,進行316L不銹鋼埋弧焊的焊接工藝評定試驗。焊接工藝評定合格的試樣還要進行多項性能考核合格后,方可焊接產品。
1. 接頭形式
試驗用316L不銹鋼板的厚度為10mm。正面采用I形坡口;背面采用碳弧氣刨進行清根后,用砂輪打磨,經著色檢驗合格后,進行背面埋弧焊接。
2. 焊接材料
焊絲選用與316L不銹鋼相匹配的ER316L(H03Cr19Ni12Mo2Si)焊絲。焊劑選用SJ601堿性燒結焊劑。ER316L 焊絲配用SJ601 焊劑進行埋弧焊時,熔敷金屬的化學成分見表3-59。
3. 焊接工藝參數(shù)
對試件進行埋弧焊焊接工藝評定時的焊接工藝參數(shù)見表3-60。
三、焊接工藝評定結果
先進行力學性能和金相組織評定,最后對晶間腐蝕進行測定。
1. 力學性能
試樣的力學性能見表3-61,從表中可知試樣的力學性能是合格的。
2. 金相組織
母材316L不銹鋼的組織為奧氏體;焊縫組織為是呈方向性強的柱狀晶;熔合區(qū)中明顯存在著聯(lián)生結晶。在焊接接頭各個區(qū)域的金相組織中,未發(fā)現(xiàn)超標的氣孔、夾渣、未熔合等焊接缺陷。
3. 晶間腐蝕檢驗
依據(jù)GB/T 4334-2008《金屬和合金的腐蝕-不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》進行測定,試樣未發(fā)現(xiàn)任何裂紋,耐晶間腐蝕試驗結果合格。
四、316L不銹鋼容器的焊接
采用經焊接工藝評定合格的試樣的焊接工藝,對MA水解塔和MA水解液分離塔筒體的縱焊縫和環(huán)焊縫進行埋弧焊接。焊后依據(jù)JB/T 4730.2-2005《承質設備無損檢測 第2部分-射線檢測》對焊縫時行了RT檢驗,其一次合格率為100%。