浙江至德钢业有限公司承接了宁波某公司“MA水解塔”和“MA水解液分离塔”的制作任务。MA水解塔的高度为23.3m,内径为1000mm,塔的工作压力为0.1MPa,设计压力为0.2MPa,塔的主体材质为316L不锈钢(相当我国牌号022Cr17Ni12Mo2)。MA水解液分离塔的高度为19.25m,内径为1000mm,塔的工作压力为0.105MPa,设计压力为0.2MPa,塔的主体材质为5mm厚的316L不锈钢。
一、316L不锈钢的焊接性
316L不锈钢的的化学成分见表3-58。
316L不锈钢焊接时,易产生热裂纹,容器在使用过程中有可能产生晶间腐蚀和应力腐蚀。为此必须进行焊接工艺评定,选定合理的焊接参数,对焊接试样进行多种考核合格后,方可焊接产品。
二、焊接工艺评定试验
按照JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准中相关规定,进行316L不锈钢埋弧焊的焊接工艺评定试验。焊接工艺评定合格的试样还要进行多项性能考核合格后,方可焊接产品。
1. 接头形式
试验用316L不锈钢板的厚度为10mm。正面采用I形坡口;背面采用碳弧气刨进行清根后,用砂轮打磨,经着色检验合格后,进行背面埋弧焊接。
2. 焊接材料
焊丝选用与316L不锈钢相匹配的ER316L(H03Cr19Ni12Mo2Si)焊丝。焊剂选用SJ601碱性烧结焊剂。ER316L 焊丝配用SJ601 焊剂进行埋弧焊时,熔敷金属的化学成分见表3-59。
3. 焊接工艺参数
对试件进行埋弧焊焊接工艺评定时的焊接工艺参数见表3-60。
三、焊接工艺评定结果
先进行力学性能和金相组织评定,最后对晶间腐蚀进行测定。
1. 力学性能
试样的力学性能见表3-61,从表中可知试样的力学性能是合格的。
2. 金相组织
母材316L不锈钢的组织为奥氏体;焊缝组织为是呈方向性强的柱状晶;熔合区中明显存在着联生结晶。在焊接接头各个区域的金相组织中,未发现超标的气孔、夹渣、未熔合等焊接缺陷。
3. 晶间腐蚀检验
依据GB/T 4334-2008《金属和合金的腐蚀-不锈钢晶间腐蚀试验方法》进行测定,试样未发现任何裂纹,耐晶间腐蚀试验结果合格。
四、316L不锈钢容器的焊接
采用经焊接工艺评定合格的试样的焊接工艺,对MA水解塔和MA水解液分离塔筒体的纵焊缝和环焊缝进行埋弧焊接。焊后依据JB/T 4730.2-2005《承质设备无损检测 第2部分-射线检测》对焊缝时行了RT检验,其一次合格率为100%。