不锈钢在压力容器中的应用及焊接技术
不锈钢复合板压力容器的设计制造技术研究
不锈钢复合板压力容器的设计制造技术研究发布时间：2021-10-28T07:40:38.599Z 来源：《城镇建设》2021年16期（上）作者：夏志毅[导读] 在国家快速发展的过程中，我国的科学技术水平得到显著提高，夏志毅44122919770118****摘要：在国家快速发展的过程中，我国的科学技术水平得到显著提高，进而我国行业的发展提供了极大的助力，同样也使得不锈钢的应用范围不断增加。
尤其是不锈钢复合板压力容器的应用更加广泛。
但是在应用的过程中，却存在设计制造问题，影响使用的效果。
本文以不锈钢复合板压力容器的设计制造技术研究为例，分析不锈钢复合压力板容器的设计要求和技术内容，以此保障设计制造的科学合理性，保障不锈钢复合板压力容器的使用效果，推动国家经济的发展。
希望本文的分析，可以为同行工作者提供借鉴经验。
关键词：设计制造技术；不锈钢；复合压力板；容器不锈钢复合板是借助技术把碳素钢和低合金钢与不锈钢进行融合的一种新型材料，它具有耐氧化和抗腐蚀性的特点，备受现如今行业发展的喜爱，这就导致这种材料的应用范围逐渐扩大。
但是在实际的使用的过程中，却因为设计制造的问题，导致不锈钢复合板压力容器的质量存在问题，并不能满足所有人的使用要求。
因此，就要对不锈钢复合板压力容器的设计制造技术进行研究，分析其中的技术要点，采取相应的措施，保障设计制造的效果，提高使用的效果，以此为国家的进一步发展提供助力。
一、不锈钢复合板的压力容器的要求（一）对材料的要求在设计制造复合板的过程中，它基层与覆层的贴合状态，直接影响复合板的质量。
一旦没有紧密贴合，就会导致仿防腐的要求不能满足，同时在使用的过程中，还会出现脱皮和鼓包的现象，导致安全隐患出现。
在这种情况下，对复合材料进行使用，还会导致壳体的组对焊接质量受到不良影响，进而会出现绗缝和材料裂纹，最终留下安全问题。
所以，在实际的生产过程中，要进行二次检查，在这个过程中，可以技术超声检测技术进行检查，一定要保障不能存在问题和缺陷[1]。
压力容器的焊接工艺
严格的限制，因为这种钢焊接热影响区脆化倾向较小，但对于含
钒、铌、钛等微合金化元素的钢，则应选用较小的焊接线能量。
（3）对于碳及合金元素含量较高、屈服强度也较高的低合金高强
钢，如18MnMoNbR，由于这种钢淬硬倾向较大，又要考虑其热影响
区的过热倾向，则在选用较小线能量的同时，还要增加焊前预热、
焊后及时后热等措施。
>> 压力容器的焊接技术
发布日期： 2008-10-10 9:17:00
随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊 接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器的质 量。
第一节 碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接
一、 压力容器用碳钢的焊接 碳钢以铁为基础，以碳为合金元素，含量一般不超过1.0％。此 外，含锰量不超过1.2％，含硅量不超过0.5％，Si、Mn皆不作为合 金元素。而其他元素，如Ni、Cr、Cu等，控制在残余量限度内，更 不是合金元素。S、P、O、N等作为杂质元素，根据钢材品种和等 级，也都有严格限制。 碳钢根据含碳量的不同，分为低碳钢(C≤0.30％)、中碳钢(C= 0.30％ ~ 0.60％)、高碳钢(C≥0.60％)。压力容器主要受压元件用 碳钢，主要限于低碳钢。在《容规》中规定：“用于焊接结构压力 容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于 0.25％。在特殊条件下，如选用含碳量超过 0.25％的钢材，应限 定碳当量不大于 0.45％，由制造单位征得用户同意，并经制造单 位压力容器技术总负责人批准，并按相关规定办理批准手续”。 常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R等。 （一）低碳钢焊接特点 低碳钢含碳量低，锰、硅含量少，在通常情况下不会因焊接而引起 严重组织硬化或出现淬火组织。这种钢的塑性和冲击韧性优良，其 焊接接头的塑性、韧性也极其良好。焊接时一般不需预热和后热， 不需采取特殊的工艺措施，即可获得质量满意的焊接接头，故低碳 钢钢具有优良的焊接性能，是所有钢材中焊接性能最好的钢种。
压力容器制造中双相钢S22053与碳钢Q345R的焊接工艺
压力容器制造中双相钢S22053与碳钢Q345R的焊接工艺常见不锈钢材料与碳钢焊接工艺已经非常成熟，但双相钢S22053是第一次遇到。
众所周知，不锈钢利用氩弧焊焊接是非常有优势的，特别是打底焊，可是我公司焊工还没有取得这方面的资格，根据公司焊工所取得压力容器焊接资格，只能采用手工气体保护焊打底、填充和盖面。
根据压力容器及特种设备检验研究院的要求，制定了预焊工艺规程，并制作了试件，进行了力学性能、弯曲等试验，经过两次试验，终于获得了合理的焊接参数，最终顺利完成了一台广西某化工行业用的加压过滤机。
1. 焊接工艺试验过程（1）焊接人员资质 S22053为双相钢，在承压设备焊接工艺评定（NB/T47014—2011）中承压设备用母材分类分组规定其类别号为F-10H，从事操作的焊工应具有相应的资格，我公司王某持证项次中有SMAW-FeⅣ-1G-12-Fef4J，符合要求。
（2）焊接设备及材料焊接设备选用山东奥太ZX7-400s逆变式直流焊机，此焊机具有引弧电流可调，温度保护功能，母材选用Q345R 碳钢（GB713），厚度6 m m及双相钢S 2 2 0 5 3（GB24511），厚度6mm的试件，焊材选用E2209焊条，其化学成分及常温力学性能如表1~表3所示。
（3）制定焊接试板评定任务书根据两种母材材质、承压设备焊接工艺评定（NB/T47014-2011）及本公司现有焊接资质，采用手工气体保护焊，试件母材开单边V形坡口，分解为拉伸、弯曲试样，分别为2件、4件；弯曲分为面弯和背弯各两件。
（4）制定预焊工艺规程（pWPS）根据公司制定焊接评定编号，本次评定编号为pWPS-32。
焊条型号采用E2209，规格为φ2.5mm、φ3.2mm，利用φ2.5mm焊条打底，φ3.2mm焊条填充盖面，单面焊双面成形。
坡口形式如图1所示，其焊接参数如表4所示，焊前将焊件近焊缝区20mm范围内的表面浮锈及油污仔细清理干净。
张仲平一大早就和徐艺出了家门。
压力容器焊接新技术及其应用
压力容器焊接新技术及其应用发布时间：2022-11-22T07:51:20.796Z 来源：《城镇建设》2022年7月第14期作者：王金舟[导读] 焊接是压力容器制造中最重要的环节王金舟烟台东洁环保机械工程有限公司山东省烟台市 264000摘要：焊接是压力容器制造中最重要的环节，焊接质量直接决定了压力容器的整体质量。
在使用过程中，如果压力容器发生泄漏、漏气甚至爆炸，都会给人民生命财产造成严重损失。
目前，我国压力容器的焊接工艺还存在一些问题，焊接质量是制约压力容器质量的瓶颈。
因此，有必要对压力容器焊接新技术进行分析，提出压力容器焊接新技术的应用措施，以有效保证压力容器的使用效果和使用寿命，减少安全事故的发生。
关键词：压力容器；焊接新技术；应用引言目前，压力容器广泛应用于化工行业。
它们所含的化学物质具有一定的温度和压力，有的甚至有毒有害，工作环境复杂。
随着我国装备制造业的发展，压力容器的制造技术和水平有了很大的提高，其质量和技术标准也越来越严格。
因此，必须制定合理的控制措施，全面提高压力容器的制造质量，最终为化工行业提供质量可靠、安全性高的压力容器，为化工企业维持正常的生产经营活动，为确保行业安全生产创造更加有利的设备保障条件。
1压力容器焊接新技术1.1激光复合焊接技术钨丝填充氩弧焊技术对提高焊接质量和保证压力容器的性能起着非常重要的作用。
并且在焊接操作中不会出现飞溅和压力容器材料损坏的问题。
因此，在压力容器用异种钢的加工和使用中，钢的焊接是一项非常重要的措施。
必要的钢材焊接可以保证压力容器的质量。
在压力容器异种钢焊接作业中，激光复合焊接技术是保证焊接稳定性的基本形式。
从实际应用的角度来看，激光复合焊接是在传统钨极氩弧焊技术基础上发展起来的一种新型技术。
这种技术可以在熔池中形成一个缝隙，缝隙中会充满金属蒸气等电离子。
借助这些等离子体，可以调节电弧强度，最终有效提高焊接电弧的安全性和稳定性。
1.2复合钢板的焊接第一，焊接方法。
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析爆炸焊是指利用爆炸反应的冲击波将两层不同材质的金属板焊接在一起的一种焊接方法。
在制造压力容器的工艺中，由于不锈钢具有很好的耐腐蚀性和高强度、高韧性等特点，而复合钢板则适用于耐磨、耐冲击等场合，因此将不锈钢板和复合钢板爆炸焊接在一起，可以在保证材料性能的同时，有效地解决了耐磨、耐腐蚀等问题，因此广泛应用于制造压力容器。
首先，爆炸焊工艺的不确定性较大。
爆炸焊的焊接参数难以精确控制，即爆炸焊接的冲击波能量大小及传递方式等很难精确预测，易导致焊接质量不稳定。
因此需要对爆炸焊的工艺参数与爆炸波传播规律进行深入研究，制定切实可行的工艺方案，同时监测和控制爆炸波的能量传递及分布情况。
其次，爆炸焊涉及的复杂物理过程难以完全预测。
在爆炸焊接过程中，涉及到冲击波传播、热量传递、材料形变等多个物理过程，尤其是焊缝内部的材料状态变化难以直接观测和评估。
因此需要通过实验和数值模拟等手段进行研究，分析影响焊接质量的因素，提高测量和监测手段的精度和灵敏度。
第三，爆炸焊后的残余应力和变形量较大。
爆炸焊的焊接过程中，冲击波和热量的同时作用，易导致焊接部位残余应力和变形量较大，对耐久性和可靠性造成较大影响。
因此需要采用合适的材料和焊接方式，降低残余应力和变形量对材料性能的影响。
最后，爆炸焊合金属板的选择与匹配较为复杂。
爆炸焊两层合金属板的选择与匹配需要考虑材料的性能、化学成分、厚度等多个方面，同时需要满足使用环境的要求，如耐腐蚀、耐磨、抗冲击等。
因此需要充分了解各种合金材料的性能和特点，选择合适的材料和配对方式，在提高耐久性和可靠性的前提下，降低制造成本。
综上所述，爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器虽然存在许多难点，但通过深入研究和技术改进，这一制造工艺仍然具有广泛的应用前景。
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析
爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析1. 引言1.1 背景介绍爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器在实践中却存在诸多难点和挑战。
材料的选择、工艺参数的控制、焊接质量的评估等方面都需要面对各种挑战。
深入研究爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器的难点，探索解决方法，对于提升压力容器的质量和效率具有重要意义。
1.2 研究意义爆炸焊技术是一种非常重要的连接方式，在压力容器制造领域有着广泛的应用。
而不锈钢复合钢板制造压力容器是一项技术含量较高的工艺，对于提高压力容器的耐压性能和耐腐蚀性能有着重要意义。
研究不锈钢复合钢板制造压力容器的难点，可以帮助我们更深入地了解该工艺的原理和特点，从而提高压力容器的质量和性能。
研究不锈钢复合钢板制造压力容器的难点，还可以为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴，推动该领域的发展和进步。
1.3 研究现状目前爆炸焊技术在此领域还存在一些问题和挑战。
材料选择是该技术中的一个难点，不同材料的熔点和热膨胀系数差异较大，需要进行精准的匹配。
工艺参数控制也是一大挑战，爆炸焊的过程受到许多因素的影响，需要进行严格的控制。
爆炸焊后的质量评估也是一个重要的研究方向，如何确保焊接部位的密实性和力学性能是当前研究的重点之一。
虽然爆炸焊技术在不锈钢复合钢板制造压力容器领域具有很大的潜力，但仍然需要在材料选择、工艺参数控制和质量评估等方面进行深入研究，以进一步提高焊接质量和效率。
2. 正文2.1 爆炸焊技术概述爆炸焊技术是一种利用爆炸冲击波产生的高压和高温形成金属结合的技术。
在爆炸焊过程中，两种金属或合金在高速碰撞的作用下，表面氧化皮和污染层瞬间被清除，然后金属表面迅速熔化并形成共同的过渡层，最后金属冷却凝固形成坚固的焊接接头。
爆炸焊技术具有焊接速度快、热影响区小、焊接接头强度高等优点。
爆炸焊也可以实现异种金属或合金的焊接，适用于不锈钢、铝合金、钛合金等材料的焊接。
在实际应用中，爆炸焊技术需要合理的工艺参数控制，包括爆炸焊材料的选择、爆炸焊接头设计、爆炸焊接参数的选择等。
压力容器用钢焊接技术探讨 吴方超
压力容器用钢焊接技术探讨吴方超摘要：现如今，我国是化工行业快速发展的新时期，压力容器的应用越来越广泛，在压力容器制作中，焊接过程是影响产品质量的关键因素，其质量的好坏直接决定一台压力容器的质量等级和使用年限。
文章对压力容器用钢的焊接技术进行讨论，对比分析各种技术的特性和条件，提出工艺关注点和施工注意事项。
关键词：压力容器；焊接；碳素钢；不锈钢；异种钢引言低温用钢主要用于低温条件工作的容器、管道和钢结构。
在压力容器行业中，设计温度低于或等于-20℃的压力容器称之为压力容器(简称低温容器)。
凡用来制造低温设备的钢，称之为低温用钢(以下简称低温钢)。
随着我国炼油化工工业的迅猛发展，各种液化石油气、液氨、液氧、液氢、液氮等介质的生产、储存、运输设备，化肥、乙烯、煤液化、海洋工程、冷冻设备等装置的大量建造，低温钢的需求量日益增多;且对低温钢也提出了越来越高的要求。
1用于制造压力容器的低温钢低温钢主要是指镍铬合金与碳锰合金。
在低温钢的分类中，其分类依据主要是环境的温度、合金的含量与组织、合金中镍、铬元素的含量等。
将低温钢按温度等级一般可以分为以下四类：①-40℃～-20℃；②-80℃～-50℃；③-100℃～110℃；④-296℃～-196℃。
根据合金元素与组织的不同可以将低温钢分为低合金铁素体钢、中合金低碳马氏体钢与高合金奥氏体钢。
根据合金中镍、铬元素的含量可以将低温钢分为无镍、铬低温钢与含镍、铬低温钢。
钢中的合金元素主要是起到固溶强化、细晶强化的作用，而且其在经过正火、回火之后，钢组织中的晶粒将会更加的细化，从而提高钢材的低温韧性，延长钢材的使用寿命。
目前，使用最多的低温钢中均含有镍元素，相同规格的钢材料中所含的镍元素越高，在相同的韧性条件下所能适应的温度就越低。
我们知道，钢材在低温环境中工作时具有冷脆性，压力容器的制造用钢则克服了钢材的这一缺点，其生产出的低温钢能够在低于或是等于-20℃的环境下工作。
压力容器焊接技术要求
压力容器焊接技术要求一、引言作为一种重要的工业设备，压力容器在石油、化工、能源等领域应用广泛。
而焊接是制造压力容器时常用的连接方法之一。
本文将围绕压力容器焊接技术要求展开探讨，包括焊接材料、焊接工艺和质量控制等方面。
二、焊接材料1. 焊接电极在压力容器焊接过程中，常用的焊接电极包括炭素钢焊条、不锈钢焊条和镍基合金焊条等。
选择合适的焊接电极要考虑到焊接材料的机械性能、耐腐蚀性，以及与基材的匹配度等因素。
2. 焊接接头材料焊接接头材料的选择对于焊缝的强度和可靠性至关重要。
常用的焊接接头材料包括炭素钢、不锈钢和合金钢等。
在选择时，需参考相关标准和规范，并进行性能测试和评估。
三、焊接工艺1. 焊接方法常见的压力容器焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊和焊丝自动焊等。
根据具体的焊接需求和工艺要求，选择适合的焊接方法，并进行相应的操作和调试。
2. 焊接参数焊接参数是指焊接过程中需要控制和调节的因素，包括焊接电流、电压、焊接速度和焊接通道等。
合理的焊接参数能够确保焊接质量和焊缝的可靠性。
3. 焊接顺序在进行压力容器焊接时，需要考虑焊接顺序的合理安排。
一般情况下，焊接应从中心部位向四周进行，逐渐将焊接缝填满，并注意热输入的均匀分布，以避免产生过大的焊接变形和内应力。
四、质量控制1. 焊接前的准备工作在进行焊接前，应对焊接部位进行充分的清洁和除锈处理，确保焊接面无杂质和氧化物。
同时，还需进行预热处理，以减少焊接变形和冷裂纹的风险。
2. 焊接过程中的质量控制焊接过程中，要进行严格的质量控制，包括焊缝的准备、热输入的控制、焊接参数的实时监测和焊接表面的保护等。
同时，焊接人员应熟悉焊接工艺规范，确保焊接过程的连续性和稳定性。
3. 焊后处理和检测焊接完成后，需进行焊后热处理和检测工作。
热处理能够恢复焊接材料的力学性能，并减少残余应力；而焊缝检测则能够评估焊接质量和焊缝的可靠性，常用的方法包括无损检测和金相检测等。
五、总结压力容器焊接技术要求是确保制造出安全可靠的压力容器的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）Cr22型的双相钢 这类钢是在3RE60的基础上，提高Cr、降Si并添加N。作为 强烈奥氏体形成元素的氮加入到双相钢中，它既提高奥氏体不 锈钢的强度，又不显著损伤钢的塑韧性；还稳定奥氏体，避免 马氏体转变，甚至抑制碳化物析出和延缓σ 相形成，又提高钢 材的耐蚀性（特别是抗点蚀和氯化物应力腐蚀）。 瑞典的SAF2205属Cr22型第二代双相钢（我国钢号为 00Cr25Ni5Mo3N），其世界产量或市场占有量为双相钢的80%。 我国工程上应用得也较多。 1）甲醇合成塔 该塔是甲醇成套装置中的关键设备。在“八五”攻关项目中， 上海焦化总厂“三联供”20万t/a煤气工程的甲醇合成塔为列管 式结构。两个管板之间穿插6713根φ 38×2mm，长度为6m的 SAF2205管子。随着我国天然气的利用，20世纪90年代后期建造 以天然气为原料的10万t/a年的甲醇合成塔（表1和图1、2）。
表2 氧氯化反应器技术参数
技术参数 设计压力（MPa） 工作压力（MPa） 设计温度（℃） 工作温度（℃） 物料 材质 原采用 现采用 壳体 0.4 0.2 300 230 乙烯、二氯乙烯、HCl、 H2O 304 316L 管束 2.1 0.3 300 200 蒸汽、H2O 304L SAF2205
目前双相不锈钢的产量不高（约占世界不锈钢产量的 1%）但其增长率很快，自1990年起，每年以17%的速率递增。 欧洲生产和应用的较普遍，日本也在生产。椐2000年统计， 国外双相钢的应用集中在三大领域（海上和陆地油气、化 工压力容器、纸浆和造纸等），北欧纸浆和造纸厂的压力 容器几乎都用双相钢（芬兰制造的最大蒸煮锅容积为400m3； 近年来，海上化学品运输船发展迅速，成为双相钢的最大 用户（占热轧钢板的50%）。20世纪90年代开始双相钢在建 筑领域得到推广应用，如香港会展中心的双相不锈钢屋顶； 美国新泽西洲的的过街天桥采用双相钢筋混凝土结构；西 班牙和英国采用双相建造全不锈钢桥（确定寿命为125年）。
（2）用西德的Thermanit19/15H焊条（20世纪70年代引 进的尿素装置中，多数高压设备用此焊条）施焊的试样耐均 匀腐蚀性能尚可，但焊缝上有热裂纹；有较轻的晶间腐蚀； 熔合区的铁素体带上有选择性腐蚀。 （3）采用与316L母才相同成分的焊材（例如316ELC等） 堆焊的试样经硝酸法检验出现严重的选择性腐蚀，挂片试验 焊道间局部腐蚀严重。而采用含Cr、Ni量较高的310Mo-L就 具有较好的耐蚀性。 （4）我国仿制的3RS61（配瑞典3RE60钢的焊条）焊缝 属超低碳双相组织。其铁素体含量虽多，但未发现选择性腐 蚀。由此推测：选择性腐蚀主要发生在以奥氏体为基体，只 含少量铁素体的焊缝中。
20世纪60年代末，合肥通用机械研究所就开始了“尿素 用钢耐腐蚀性能的研究”。20世纪70年代和20世纪80年代初， 分别与兰石厂和沪天化等单位对尿素合成塔不锈钢衬里和内 件的腐蚀跟踪检查的同时，进行多次挂片试验。此外，采用 10种不锈钢焊条制成的接头试样以及堆焊的全熔质焊缝试样 （部分试样进行了九种规范的焊后热处理）分别置于沪天化 48万t/a CO2汽提法的尿素合成塔顶部的液相和16万t/a水溶 液全循环法的第一反应器的液相中。 采用大量的多组平行试样在高温、高压甲铵尿液中经三 年左右的挂片，其腐蚀情况和规律基本一致，综合有关资料 的试验结果表明： （1）不锈钢焊缝出现三种类型的腐蚀：均匀腐蚀、晶间 腐蚀和铁素体选择性腐蚀。其中晶间腐蚀和铁素体选择性腐 蚀产生的主要原因与Cr23C6析出造成的贫铬有关。
（5）我国A502（16%Cr-25%Ni-6%Mo）焊条，虽Ni、 Mo含量高（Cr16Ni25Mo6），但因含碳量高（C≤0.12%）， 堆焊金属耐均匀腐蚀（特别是抗晶间腐蚀）性能差；而 超低碳的Cr25Ni22Mo2型（荷兰Jungo 4465 和我国 00Cr25Ni22Mn4Mo2N）焊材的耐蚀性能优良，其均匀腐蚀 率仅为0.012-0.017mm/a，所有试样均未发现晶间腐蚀和 铁素体选择性腐蚀。 上述结论对我国随后的尿素设备的制造和焊接修复 起到指导作用。20世纪80年代中期我国大型尿素设备国 产化已采用尿素级不锈钢，其配套焊材选用310Mo-L和 25-22-2型。不锈钢四大关键设备（合成塔、汽提塔、高 压冷凝器和高压洗涤器）均实现了建造国产化。
堆焊金属休氏试验、选择性腐蚀及铁素体含量限制与尿 素级母材的要求基本相同，但堆焊金属沿任何方向的选择性 腐蚀深度≤100μ m，这比母材（轧向≤200μ m）严格。 （2）不锈钢衬里和内件的焊接 衬里和内件的材质为尿素级316L，一般要求全焊透，应 尽量采用双面焊（焊材为310Mo-L）或背面有氩气保护单面 焊双面成型的氩弧焊。 施焊时不要在坡口外引弧；不允许用碳弧气刨，砂轮打 磨时不能局部过热发红；衬里时不允许用钢锤或铜锤敲打。 （3）圆弧过渡区的不锈钢手工堆焊 管板或球形封头与管箱之间、人孔凸缘与封头壳体之间 等圆弧段需采用手工堆焊，首层用P5（309Mo-L）焊条，2-4 层用310Mo-L焊条。逐层堆焊时焊道间搭接50%以上，每焊完 一层要砂轮清理表面并测定铁素体含量。手工堆焊的各项检 验要求与带极埋弧焊相同。
（4）不锈钢管子一管板的钨极氩弧焊 数千根材质为25-22-2LMn、φ 31×3mm或φ 25×2.5mm的管 子与有堆焊层管板的焊接质量是保证设备长周期运行最关键的 工序。其要求有： 1）焊工必须熟练掌握氩弧焊的操作要领。 2）采用25-22-2LMn的焊丝，管板垂直放置，管子内壁要 充氩保护，一方面使内壁不变黑，另一方面保证管子HAZ不析 出网状碳化物。每个接头焊两层（每圈分三段，每段约 120℃），焊速为中等（太快易未熔合；太慢易烧穿）。 3）首层焊完作100%PT检测和气密性试验，焊完第二层后 作外观和100%PT检测。 为减少应力腐蚀，某些工程标准要求强度焊，连轻微的胀 接都不允许。管头内壁不允许焊塌、烧穿，熔深要均匀且不得 超过管壁的2/3，焊趾不允许有咬边和未熔合。
4）焊接接头经休氏试验五个周期平均腐蚀率 ≤1.5μ m/48h；选择性腐蚀在任意方向上的深度≤100μ m； 铁素体含量≤0.6%。 2 双相不锈钢在压力容器中的应用及焊接 2.1 双相不锈钢的应用 双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占半 且兼有两相组织特征。它保留了铁素体不锈钢导热系数大、 线膨胀系数小、耐点蚀，缝蚀及氯化物应力腐蚀性能的特点 (当然也存在475℃和σ 相等析出的脆性及加工硬化倾向大的 缺点);又具备奥氏体钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间 腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。
双相不锈钢在石油化工和海洋石油中的应用
双相不锈钢在油气现场处理和化学工业腐蚀管线中的应用
双相不锈钢在民用建筑中的应用
（1）Cr18型的双相不锈钢 瑞典的3RE60属Cr18类的钢是第一代双相钢的代表钢 种（我国20世纪70年代初，在此钢基础上添加0.06%~ 0.10%N，研制出00Cr18Ni5Mo3Si2N），它在氯化物中抗孔 蚀与317L相当，耐腐蚀疲劳优于316L。合肥通用所首先将 其用于中小型氮肥厂的甲氨泵的泵体，1993年5月用于上 海“三联供”城市煤气工程中于腐蚀介质接触的8台水洗 塔、洗涤器等设备。其中洗涤器（设计压力0.15MPa，设 计温度250℃）采用这类钢的复合钢板作壳体；单台设备 净重约为21吨的筛板式水洗塔（φ 2200×10×23500mm） 内有21层塔盘、内件、接管、人孔锻件及除沫器等用了近 4吨（约占设备总重的1/5的技术参数
青海格尔木甲醇厂 技术参数 壳程 设计压力（MPa） 设计温度（℃） 直径×壁厚（mm） 管子规格（mm） 管子数量（根） 5.0 265 φ 2800×40 64（加强段） 管程 7.5 275 封头φ 2800×40 管子φ 44.5×2 2096 壳程 5.1 265 φ 3400×62 80（加强段） — 管程 5.8 275 封头φ 3400×60 管子φ 38×2 4803 陕西长庆、四川江油甲醇厂
1.2 尿素级不锈钢高压设备的焊接技术 尿素级不锈钢比普通不锈钢的耐尿素腐蚀性更好，其成分 控制、金相组织等要求比较严格。以316L和25-22-2为例子， 其区别为： （1）尿素级不锈钢的Cr、Ni、Mo的下限提高（普通级的下 限Cr为16%、Ni为10%、Mo为2%；尿素级的Cr≥17%、Ni≥2.2 %、 Mo≥2.2%；25-22-2级的Cr为24.5%-25.5%、Ni为21.5%-22.5%、 Mo为1.9%-2.3%）且允许加入低于0.2%N； （2）尿素级的金相组织不允许出现有害的碳化物及σ 相， 且铁素体含量≤0.6%； （3）尿素级的经硝酸法（休氏）晶间腐蚀检验，五个周期 平均腐蚀速率：316L的应≤3.3μ m/48h（0.6mm/a）；25-22-2 型的应≤1.5μ m/48h； （4）尿素级的经选择性腐蚀检验，最大腐蚀深度：垂直于 钢材轧向的应≤70μ m；平行于钢材轧向的应≤200μ m。
上述要求也适用于焊缝金属，有些设备制造技术条件对 接头的要求比母材更严。 以20世纪80年代中期新建的52万t/a尿素装置CO2汽提塔 （钢管2800根，材质为25-22-2LMn）和20世纪90年代底建造 的高压洗涤器为例，其结构复杂、材料和工艺多样化、设备 的制造难度极大，其焊接关键技术有： （1）球形封头内壁、管板耐腐蚀层带极埋弧焊。球形封头 基层一般为C-Mn钢板（19Mn6等），管板为20MnMo锻件，其上均 需堆焊两层25-22-2LMn（或310Mo-L）。堆焊时过渡层与面层的 焊接方向、焊道排列应一致（过渡层焊道若是同心圆，面层也 应为同心圆）。过渡层与面层的熔合线要错开，焊道间搭接需 均匀，堆焊层总厚度≥8mm。带极堆焊的溶池大，应严格控制焊 接线能量和焊剂堆高，以保证焊道表面平整、光滑。过渡层堆 焊前，基层需预热120-150℃，焊后立即进行消除应力（SR） 热处理，以防基层开裂，而面层堆焊后为保其耐蚀性不需再作 SR处理。
图1 格尔木甲醇厂的合成塔
图2长庆、江油甲醇厂的合成塔
甲醇合成过程是在两段被固定于上、下管板、管内装催化 剂的6米长的数千根管子中进行。合成气含H2、CO2、N2、CO、 CH3OH，所以封头选用Cr-Mo钢；管子为SAF2205，一方面因其强 度高（屈服点为18-8钢的两倍），设计时管壁可减薄；另一方 面双相钢与奥氏体不锈钢相比，其导热系数大、线膨胀系数小， 而与壳体或管板用的钢（20MnMoNi55）接近，这样在高温运行 中的数千根钢管既能抗氢，又与管板和壳体的变形协调一致， 不会因线膨胀系数差异造成较大的附加内应力。 2）氧氯化反应器 氧氯化反应器是聚集乙烯先进的制造工艺装置中的关键设 备。原20万t/a聚氯乙烯装置中的反应器均为引进设备。考虑到 催化剂CuCl2遇到铁离子会降低活性，反应器壳体选用304，冷 却蛇形管为304L。其主要技术参数见表2。