CO2药芯焊丝气保焊（FCAW）在加氢反应器接管内壁不锈钢堆焊中的应用

针对加氢反应器接管内壁堆焊双层不锈钢（过渡层E309L、表面层E347L）的要求,采用CO2药芯焊丝气保焊（FCAW）堆焊工艺进行工艺试验。试验结果表明：FCAW不锈钢堆焊层化学成分、铁素体含量、抗晶问腐蚀能力和力学性能均满足加氢反应器堆焊层的技术要求,而且堆焊焊道排列整齐、均匀且平滑美观。该工艺现已广泛用于加氢设备接管内壁堆焊不锈钢层的生产。     

E347型不锈钢单层带极电渣堆焊技术研究

采用带极电渣堆焊方法进行单层堆焊工艺参数试验,研究堆焊层厚度与化学成分、铁素体数FN之间的关系,以及焊接电流和焊接速度对堆焊层厚度、宽度、稀释率的影响规律,对堆焊层微观组织进行分析。利用筛选出的工艺参数开展堆焊工艺评定试验,其结果满足加氢反应器单层堆焊E347型不锈钢的技术要求。     

带过渡层双相不锈钢带极电渣堆焊管板工艺

应用于煤炭间接液化项目中的低压闪蒸冷凝器和真空闪蒸冷却器的壳程属于湿硫化氢腐蚀环境,要求所有与介质接触的材料(包括管板)均应进行焊后消除应力热处理。直接以双相不锈钢堆焊的管板不能进行600~700℃的常规热处理。为了消除管板堆焊后的残余应力,可采用以奥氏体不锈钢作为过渡层,热处理后再堆焊双相不锈钢耐蚀层的工艺。焊接工艺评定试验结果表明,以奥氏体不锈钢H309LMo为过渡层,以双相不锈钢H2209为耐蚀层的带极电渣堆焊工艺,既可满足管板的热处理要求又满足堆焊层的耐蚀性要求。     

347型不锈钢堆焊用药芯焊丝国产化焊接工艺

在高温高压条件下,为防止腐蚀介质对设备内壁的腐蚀,很多设备的内壁要堆焊347型不锈钢堆焊层,如加氢反应器、变换炉等,但是,堆焊材料大量依赖进口。对比了国产347型不锈钢堆焊用药芯焊丝和进口347型不锈钢堆焊药芯焊丝在堆焊过程中的工艺性。通过试验表明:国产堆焊用347型药芯焊丝焊接工艺适应性较窄;某些国产的347型药芯焊丝通过试验参数的调整,堆焊后的堆焊接头性能得到改善能够满足产品要求。     

小直径高压加氢换热器的制造

2005年,我公司为中国石油天然气股份有限公司克拉玛依石化分公司30万t/年润滑油高压加氢装置制造了三台小直径高压加氢换热器。换热器的设计单位是中国石化工程建设公司,主体材料为2.25Cr-1Mo＋堆焊（过渡层E309L;复层E347）,属于三类压力容器。换热器管程和壳程的密封元件选用了材料为Incoloy825的Ω形密封环,而且两瓣Ω形密封环之间通过焊接完成了设备的密封。     

E347 L-16和 E309 L-16超低碳不锈钢电焊条研制

针对国产焊条在碳的控制和工艺性能上的不足,通过改进的配方设计研制了E347 L-16、E309 L-16两种超低碳不锈钢焊条。通过试验发现,新研制的焊条碳含量与进口焊条相当,其它化学的成份均符合标准要求,适用于相同系列的不锈钢及异种钢焊接。     

90mm宽带极堆焊奥氏体不锈钢的化学成分及铁素体FN分析

分析了TP．309L及TP．347系列不锈钢焊材特点,采用ESAB公司90mm宽带极不锈钢焊材进行堆焊试验,结合大量试验数据,对带极堆焊奥氏体不锈钢的化学成分变化规律及铁素体FN影响因素进行了深入分析。     

双钨极TIG奥氏体不锈钢堆焊层组织与性能

采用双钨极高效焊接技术,在低合金高强钢SA-516-70N基材表面堆焊不锈钢过渡层和耐蚀层。对堆焊层及基体的显微组织和硬度进行分析,并且对堆焊层的耐晶间腐蚀能力和化学成分进行测试。结果表明:堆焊层的显微组织为树枝状奥氏体,堆焊层与基体熔合良好,无分离现象及裂纹、气孔等缺陷;堆焊层的硬度高于基体;堆焊层具有良好的抗晶间腐蚀能力;堆焊层各元素含量均符合相关标准。通过公式计算表明母材稀释率较低,仅为7.6%。     

Cr13不锈钢CMT堆焊金属表面高压滚压层结构与性能研究

采用冷金属过渡(Cold metal transfer,CMT)(ER309L氩弧焊丝φ2.5 mm)焊接方法对Cr13不锈钢进行堆焊,为改善补焊工艺中堆焊金属的组织以及性能的不均匀性,对堆焊金属进行表面高压滚压塑性变形处理。滚压压力为12 k N,滚压时间为15 min,6个滚针(GCr15,φ8 mm×10 mm)等角分布,滚针旋转速率为2 r/min。之后借助光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、显微硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站对其显微组织、硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,堆焊金属经表面滚压后,晶粒均明显细化且存在一定厚度的高压滚压层和过渡层。高压滚压层的平均显微硬度为403.62 HV,原始堆焊金属的平均显微硬度为287.83 HV。高压滚压层的摩擦特性更为稳定且磨损量更小,但耐蚀性变差。高压滚压后组织和性能的不均匀性得到改善。     

E309LT1-1不锈钢药芯焊丝堆焊层侧弯试样开裂原因分析

E309LT1-1不锈钢药芯焊丝堆焊层侧弯试样在弯曲时有时会出现开裂现象。利用低倍检测、扫描电镜能谱分析和金相显微镜,对金相试样的横切面进行观察和分析,结果表明,开裂现象与过渡层出现的M23C6相有关。利用Thermal-Calc软件进行模拟得出,影响M23C6相出现的主要原因是碳含量较高,通过控制过渡层熔敷金属中的碳含量可以消除M23C6相的出现,从而使侧弯性能合格。     

Q345R双层堆焊E309L-16的焊接工艺和性能研究

在催化裂化装置稳定塔产品研发过程中,为了确保压力容器能够安全、平稳、长周期地运行,按照产品技术要求进行了相关焊接工艺试验。采用手工电弧焊（SMAW）对Q345R钢板表面进行局部双层堆焊E309L-16,并按照产品技术要求开展了相关焊接工艺试验。试验结果表明,堆焊试板在（610±10）℃的去应力退火后,其堆焊层的力学性能均能满足产品技术条件要求。     

神钢309 LCb不锈钢药芯焊丝单层堆焊工艺试验

采用日本神钢产CO2气体保护焊用309 LCb不锈钢药芯焊丝,在不同焊道搭接量下进行单层堆焊焊接工艺试验.结果表明,焊道搭接量2～3 mm可使单层堆焊过程稳定,焊接工艺性良好,堆焊层距表面3 mm范围内化学成分和铁素体数、金相组织、硬度值、晶间腐蚀、氢剥离以及各项理化性能满足要求.     

接管内壁堆焊界面剥离问题研究

异种合金焊接的界面剥离问题是核电设备制造过程中亟待解决的问题,以安全端内壁堆焊时发生的界面剥离问题为研究对象,系统分析了18MND5母材与309L堆焊层熔合线附近组织及结构应力分布。结果表明,焊道排布不合理以及母材稀释率较大,导致熔合线附近形成较高的残余应力以及较宽的马氏体组织,进而诱发18MND5/309L界面处发生剥离。结合实际的堆焊工艺,提出采用调整挡渣环结构、优化焊道排布以及改用钨极氩弧焊堆焊第一层309L不锈钢的工艺,有效避免了界面剥离问题的发生。     

CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织

使用光学显微镜和扫描电镜研究了CAP1400蒸汽发生器压力边界焊接接头的显微组织,该压力边界焊接接头由SA508Gr.3Cl.2钢母材、热影响区、堆焊层和对接焊缝组成。结果表明:接头母材的显微组织为细小回火贝氏体,焊接热影响区的为粗大马氏体,不锈钢堆焊层的为柱状奥氏体和少量铁素体,镍基合金堆焊和对接焊缝的组织主要为柱状奥氏体;在多层多道焊接热循环作用下,不锈钢堆焊层和镍基合金对接焊缝中的奥氏体都发生了再结晶,奥氏体基体上有碳化物析出相。     

405/Q245R不锈钢复合板焊接工艺及接头组织与性能

分别采用钨极氩弧焊（TIG）、选用ER309L焊丝和焊条电弧焊（SMAW）、选用A302焊条两种不同工艺焊接405/Q245R不锈钢复合板的覆层和过渡层,并采用焊条电弧焊方法、选用E4315焊条焊接其基层。对复合板接头进行力学性能测试,结果表明,接头的抗拉强度接近于母材本身强度,拉伸试样断裂均发生于母材部位;对接头金相组织的观察显示,两种接头的过渡层焊缝组织均为奥氏体加少量铁素体,在过渡层焊缝/基层母材侧界面未发生明显的碳迁移现象;进一步对过渡层焊缝进行XRD测定,未发现接头焊缝中有害相的生成,说明获得接头的性能良好,焊接工艺可行,能够满足工程实际需要。     

铜箔种类和厚度对钛/钢电阻点焊接头组织和性能的影响

以不同种类、不同厚度铜箔作为过渡层材料,对TC4钛合金和304不锈钢薄板进行电阻点焊,研究了铜箔种类和厚度对接头组织和性能的影响.结果表明:纯铜箔过渡层焊接接头的抗剪强度明显高于铜合金箔过渡层焊接接头的,且T4铜箔过渡层焊接接头的抗剪强度最高;随着T4铜箔厚度增大,接头反应区宽度减小,中间过渡区宽度增大,熔合区钛-铁金...     

热壁加氢反应器堆焊层表面裂纹疲劳扩展规律的试验研穷

热壁加氢反应器堆焊层表面裂纹的扩展严重威胁设备的安全运行,在疲劳载荷作用下堆焊层表面裂纹是否能穿过堆焊层与基体的交界面而向基体扩展的问题,受到工程界的高度关注。文中采用不锈钢堆焊层具有表面裂纹的平板试件,在MTS-880疲劳试验机上进行疲劳扩展试验,得到疲劳载荷作用下堆焊层表面裂纹的疲劳扩展规律。结果表明,在堆焊层与基材结合度较好的情况下,不锈钢堆焊层表面裂纹在疲劳载荷的作用下会穿过堆焊层与基体材料的交界面而进入基体材料,直至试板断裂;由试验结果得到表面裂纹的疲劳扩展速率。     

HYDCrMo埋弧硬面堆焊药芯焊丝的研制

开发了马氏体不锈钢型HYDCrMo埋弧硬面堆焊药芯焊丝 ,其堆焊层的显微组织为马氏体 +少量残余奥氏体 ,在马氏体基体上弥散分布着细小的碳化物质点。堆焊层结合强度测定表明 ,其堆焊层的结合强度高。该焊丝配HJ2 6 0焊剂 ,焊接工艺性能良好。焊后进行回火热处理 ,堆焊层的硬度为 5 1～ 5 3HRC ,堆焊层硬度不均匀性为± 1.5HRC。     

18MND5/309L焊接过程中组织演变以及界面剥离机理研究

采用光镜、扫描电镜以及显微硬度仪,研究了18MND5/309L异种合金焊接过程中熔合线附近组织、显微硬度以及界面结合强度的变化。结果表明,单层309L堆焊时,母材粗晶组织外延生长,在距离熔合线20~100μm范围内形成连续的二型晶界,并且在晶界上有较多孔洞存在;多层堆焊过程中,后层焊道的热循环显著细化了母材热影响区的粗晶组织,促进贫碳区的形成。此外,多层堆焊使得界面处的焊接热应力增加,诱发二型晶界处裂纹萌生并快速扩展。     

45钢基体上D172焊条堆焊层的组织与性能

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在45钢上堆焊一定厚度的堆焊层,仅堆焊1层时,得到的堆焊金属厚度约3 mm,堆焊3层后,堆焊层厚度可达到8 mm左右;通过显微组织观察、硬度测试和能谱分析等对不同堆焊条件下的热影响区和过渡区的组织和硬度、熔合区附近碳的迁移过程进行了分析.结果表明:随焊接线能量增大,熔合区奥氏体组织减少,铁素体组织增多;熔合区附近基体侧铁素体和珠光体组织变得细小,堆焊层侧马氏体组织变得粗大,其硬度值降低;堆焊3层时,熔合区附近堆焊层侧碳化物明显析出、聚集,马氏体组织较粗大.