浙江至德钢业有限公司承制的一台加氢脱硫进料、反应产物换热器，主体材料选用基层材料为14Cr1MoR，复合层材料为06Cr18Ni11Ti（化学成分见表5-45，力学性能见表5-46），其规格为Φ1300mm×（26＋3）mm×6812mm。管程设计压力1.54MPa，壳程设计压力为3.17MPa，管程设计温度为375／40（℃），壳程设计温度为305／40（℃）。
一、焊接性分析
1. 焊接材料
从表中的化学成分计算出基层材料14Cr1MoR的碳当量（C）为0.626％，可以判断该材料焊接性不好，焊接前必须要较高温度的预热，施焊时要严格控制好焊接工艺。复合板的复层Cr-Mo含量较高且其C含量较低。因此在焊接中要注意这些因素：①. 焊接过程中加热和冷却不均匀，在基层厚度方向会产生较大的残余应力，这种应力在不锈钢复层就会形成拉伸应力。在拉伸应力的作用下有可能在某个薄弱地带开裂而形成热裂纹。②. 避免发生焊缝化学成分稀释，产生碳迁移到过渡层。
为了防止上述问题的发生，应采取下列措施：①. 对于复层要避免基层的碳元素迁移过渡而导致增碳，以免降低复层的耐蚀性；②. 对于基层要避免复层的铬、镍等元素过渡而导致合金含量增高。若铬、镍合金元素增高，基层焊缝中会形成脆硬组织，容易产生裂纹，影响焊缝强度；③. 焊接时采用小热输入、小截面焊道，以减少焊缝溶池过热，避免粗大柱状晶的产生。
2. 热处理
14Cr1MoR钢板是低合金耐热钢，其焊缝区在回火时，随着温度的升高，会使冲击韧度下降，甚至开裂，是回火脆性的典型表现。当焊接热输入超过30kJ／cm、预热和层间温度高于250℃时，则Cr-Mo钢焊缝金属的强度和冲击韧度会明显下降。为了避开Cr-Mo钢在400～700℃时的回火脆性敏感区，同时满足设计要求，选用焊后热处理温度为704℃，恒温2h后缓慢冷却。
二、焊接工艺
1. 焊接坡口的选择
坡口如图5-23所示，目的是使基层与复层交界处远离焊接时的热量集中区，避免了基层焊接时导致复层的分层。
2. 焊接方法
选用焊条电弧焊，在平面位置进行焊缝正面和背面的焊接，焊后采用碳弧气刨清根。
3. 焊接材料
为了保证焊缝耐蚀性、高温强度、冲击韧度和焊缝化学成分，选择与母材化学成分接近的焊接材料。复合板的基层14Cr1MoR的焊接用R307BL焊条；过渡层采用A062焊条，以保证过渡层金属的化学成分为奥氏体＋少量铁素体，不出现马氏体，避免产生热裂纹；复层用A132焊条。三种焊条的化学成分见表5-47。
4. 焊接参数
为了避免过渡层出现马氏体组织，过渡层焊接时应采用小直径、高铬镍焊条，并采用小热输入、短弧焊、快速焊，以降低对复层的稀释。还要控制好过渡层和复合层的层间温度，保证焊接接头有良好的耐蚀性。经焊接工艺评定，选用了下列焊接工艺参数（见表5-48）。
三、焊接时的注意事项
1. 坡口表面20mm范围内清除干净油污、水迹和污物。焊前复层用汽油或丙酮除去油污，在复层焊缝两侧150mm范围内涂白垩粉防止飞溅粘附。打磨不锈钢焊道，要用专用的锤头除熔渣，防止渗碳。
2. 焊前预热是有效防止焊接热裂纹的重要工艺手段，预热温度要控制在160～250℃，复层温度不高于60℃。
3. 层间温度要控制200～250℃之间，不得超过250℃。焊接时通过控制焊接参数来控制焊接热输入，应采用多层多道焊、窄道焊及小幅摆动焊条（摆动参数为0～8mm）进行焊接。
4. 基层焊接时，严禁基层焊条焊到复层，焊接表面应距复合界面1.5～2.0mm，超过部位需用角向打磨机打磨。
5. 过渡层与复层焊接时要保证复层的耐蚀性，过渡层厚度为2.0～3.0mm。复层焊接时，为减少热影响区，降低合金稀释率，焊接时焊条不摆动，采用多层多道焊，宜采用小电流，直流反接。严格控制过渡层及复层的层间温度不高于250℃。
四、焊接检验
按检测评定标准JB／T 4730-2005《承压设备无损检测》进行检测，先后对换热器的A、B类焊接接头的基层和复层焊缝进行100％．RT检测，技术等级为AB级，质量等级为II级合格；100％UT检测，技术等级为B级，质量等级为I级合格。所有焊缝的一次射线检测合格率超过98％，一次返修合格率为100％。全部满足设计图样要求。
