王圣達(dá)　徐強(qiáng)

摘 要：本文對(duì)低溫壓力容器用鋼材（09MnNiDR）堆焊E308L-16進(jìn)行了研究，制造了中石化茂名煤（焦）制氫氣項(xiàng)目訂購的循環(huán)氣壓縮機(jī)分液罐。

關(guān)鍵詞：低溫壓力容器用鋼材（09MnNiDR） 耐蝕堆焊 TP308L

0、前言

我公司在之前的工作中并沒有在09MnNiDR鋼材上堆焊的經(jīng)歷，根據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》（NB/T47014-2011）中要求，在產(chǎn)品施焊前需制作合格的焊接工藝評(píng)定。通過焊接工藝評(píng)定，檢驗(yàn)按擬訂的焊接工藝規(guī)程焊接的焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求，并為正式制定焊接工藝規(guī)程提供可靠的依據(jù)。

1、焊接工藝評(píng)定

1.1參照《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》中的規(guī)定并結(jié)合圖紙要求，選擇在厚度為30mm，長600mm，寬350mm的09MnNiDR鋼板上實(shí)施堆焊，焊接方法為帶極堆焊。

過渡層焊帶型號(hào)：E309L-16；焊帶規(guī)格：60x0.5mm；過渡層焊劑型號(hào)：SJ304。覆層焊帶型號(hào)：E308L-16；焊帶規(guī)格：60x0.5mm；覆層焊劑型號(hào)：SJ303。

1.2帶極堆焊參數(shù)

根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)擬定帶極堆焊工藝參數(shù)如下：

過渡層堆焊電流：800-850A；電壓：28-30V；焊接速度：180-200mm/min。

覆層堆焊電流：820-880A；電壓：28-30V；焊接速度：160-180mm/min。焊帶伸出長度均為35-40mm。由于09MnNiDR為低溫壓力容器用鋼且堆焊不銹鋼耐腐蝕層，層間溫度控制在≤150℃。過渡層堆焊3mm，覆層堆焊3.5mm。

下圖為施焊后的焊接工藝評(píng)定試板。

1.3根據(jù)《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》中的要求，在我公司探傷室進(jìn)行了滲透檢測；在物理實(shí)驗(yàn)室和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)和化學(xué)成分分析。

按JB/T4730-2005進(jìn)行100%滲透檢測，Ⅰ級(jí)合格，表面無裂紋；

切取4個(gè)側(cè)彎試樣，彎曲試驗(yàn)合格，表面無裂紋；

化學(xué)成分分析數(shù)據(jù)如下：

化學(xué)成分分析合格。09MnNiDR堆焊焊接工藝評(píng)定合格，編號(hào)為SR12D81-83。

2、產(chǎn)品堆焊

2.1 焊前準(zhǔn)備

不銹鋼帶極堆焊容易產(chǎn)生夾渣、氣孔和未熔合等缺陷，焊接前需要將待堆焊的鋼材表面打磨干凈，去除油污、鐵銹等影響焊接質(zhì)量的因素。過渡層焊接前待焊表面按JB/T4730-2005進(jìn)行100%MT檢測，Ⅰ級(jí)合格。焊劑SJ304需經(jīng)250℃烘干2小時(shí)。產(chǎn)品封頭堆焊在變位機(jī)上進(jìn)行，焊接前調(diào)整好封頭位置。

2.2 過渡層堆焊

設(shè)備封頭內(nèi)徑為DN1200；鋼材牌號(hào)為09MnNiDR；厚度為30mm。參照焊接工藝規(guī)程，封頭堆焊過渡層焊帶型號(hào)為E309L-16，焊劑型號(hào)為SJ304，施焊電流為820-830A，電壓為28-29V，焊接速度為190mm/min，焊帶伸出長度為40mm。道間搭接寬度為8mm。下圖為過渡層堆焊。

2.3 覆層堆焊

封頭覆層堆焊前，過渡層表面按JB/T4730-2005進(jìn)行100%PT檢測，Ⅰ級(jí)合格。參照焊接工藝規(guī)程，覆層焊帶型號(hào)為E308L-16，焊劑型號(hào)為SJ303，施焊電流為830-840A，電壓為29-30V，焊接速度為180mm/min，焊帶伸出長度為40mm。道間搭接寬度為8mm。下圖為覆層堆焊。

設(shè)備筒體長度為2750mm，也采用封頭一樣的焊接工藝參數(shù)堆焊。

2.4 焊后檢查

設(shè)備內(nèi)壁整體堆焊后覆層表面按JB/T4730-2005進(jìn)行100%PT檢測，Ⅰ級(jí)合格；測量厚度最小值為6.2mm，最大厚度為6.6mm。合符標(biāo)準(zhǔn)及圖紙要求，堆焊合格。

3、結(jié)論

3.1低溫壓力容器用鋼09MnNiDR可以堆焊耐腐蝕材料E308L-16，選用上文中的焊接參數(shù)可以得到表面成型很好且無焊接缺陷的堆焊表面。

3.2 焊接電流、焊接電壓和焊接速度的配合很重要，最終是為了保證焊縫成型，控制堆焊層厚度。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》（NB/T47014-2011），2011年7月1日發(fā)布。

[2] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《壓力容器焊接規(guī)程》（NB/T47015-2011），2011年7月1日發(fā)布。

[3] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《承壓設(shè)備產(chǎn)品焊接試件的力學(xué)性能檢驗(yàn)》（NB/T47016-2011），2011年7月1日發(fā)布。