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澳客彩票双相不锈钢工艺管道焊接方法与流程

  本发明涉及双相不锈钢的焊接方法技术领域。更具体地说,本发明涉及一种双相不锈钢工艺管道焊接方法。

  S22053(中国牌号022Cr23Ni5Mo3N)双相不锈钢材料屈服强度高,不仅具有很强的抗氯化物应力腐蚀能力,还有良好的综合力学性能。随着石油化工行业品质要求提高,S22053双相不锈钢材料由于具有优良的性能,今后在石油天然气、化学工程及海洋工程方面将得到广泛应用,大量运用到施工中,市场应用前景广阔。

  焊接作为管道制造主要工艺,焊接接头质量好坏直接影响管道的使用性能,我公司在进行260万吨/年重油加氢及油品质量升级项目工艺管道施工中,使用S22053双相不锈钢材料管道195米,焊接量约4300吋,管道外径406mm~27mm,管道壁厚32mm~5.5mm,然而管道壁厚直接导致焊缝及热影响区双相组织比例难以控制,影响焊接质量,工作效率降低。

  本发明还有一个目的是提供一种为提高焊接质量和工程项目效率,降低项目建设成本,使用氩电联焊的方法进行S22053双相不锈钢工艺管道焊接的方法。

  为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种双相不锈钢工艺管道焊接方法,具体为S22053双相不锈钢,包括以下步骤:

  2)打底焊与第二层焊道焊接采用钨极氩弧焊,焊枪内所通入的保护气体为纯氩气或氩气与氨气的混合气体,混合气体中氩气体积大于95%,保护气体的流量为10-15L/min,并控制线KJ/mm;管道壁厚介于10-20mm,线KJ/mm;管道壁厚介于20-32mm,线KJ/mm;控制层间温度低于250℃直至打底焊与第二层焊道焊完;

  3)对于壁厚≤10mm的管道,以纯氩气气体保护电弧焊焊满,线KJ/mm;对于壁厚介于10-32mm的管道,焊层用手工电弧焊填充和盖面焊,线KJ/mm;并控制层间温度小于200℃直至焊满;

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,步骤2)中焊枪内所通入的保护气体中氨气的体积分数为2-3%。

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,在步骤3)中,对于10≤壁厚<20mm的管道,使用单V坡口,并采用多层焊焊法。

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,在步骤3)中,对于20≤壁厚≤32mm的管道,使用上下复合V形坡口,并采用多层多道焊焊法。

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,步骤2)钨极氩弧焊中采用ER2209焊丝。

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,步骤3)中纯氩气气体保护电弧焊、手工电弧焊均采用焊条,以ER2209焊丝为焊芯,药皮则由以重量份计的如下组分组成:氟化钙35-45份、钛白粉12-18份、氟化锶3-5份、碳酸镁5-8份、碳酸钡5-8份、氮化铬铁5-8份、中碳锰铁3-5份、钼粉2-5份、玄武岩6-10份、鱼眼石8-12份和透辉石1-2份。

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,所述焊条的制备方法如下:称取氟化钙35-45份、钛白粉12-18份、氟化锶3-5份、碳酸镁5-8份、碳酸钡5-8份、氮化铬铁5-8份、中碳锰铁3-5份、钼粉2-5份、玄武岩6-10份、鱼眼石8-12份和透辉石1-2份,混合均匀后加入占其混合物总重的15-20%的钾钠水玻璃做粘接剂,将混合物涂覆在焊丝外,经油压式焊条压涂机压制,在150℃下烘干1.5h,再于400℃下烘干0.5h。

  优选的是,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,药皮占焊条的质量百分数为35-40%。

  1)本发明根据S22053双相不锈钢材料管道材质的化学成份、力学性能、使用条件和施焊条件综合考虑,同时考虑焊缝强度、耐腐蚀性、线膨胀系数、高温性能、焊接裂纹和气孔的敏感性,使用氩电联焊的方法进行S22053双相不锈钢材料工艺管道焊接工作,有效的提高了焊接质量,降低了生产成本,焊丝选用ER2209,选取了更加合适的焊条焊丝,对焊接合格率起到了保障作用;

  2)本发明在打底焊和第二层焊道时优先选用含有2-3%氨气+97-98%氩气的保护气体,可以减少焊接材料中N元素的损失,使得铁素体组织能更好地向奥氏体组织转变,保证获得合理的比例,并且氨气在一定程度上作为还原剂,可以使打底焊的内表面完全避免氧化,提高抗点蚀能力;

  3)本发明在填充和盖面焊时,选用的焊条以ER2209焊丝为焊芯,药皮则由氟化钙、钛白粉、氟化锶、碳酸镁、碳酸钡、氮化铬铁、中碳锰铁、钼粉、玄武岩、鱼眼石和透辉石制成,其中碳酸镁和碳酸钡其造渣和造气作用,氟化钙、氟化锶均为造渣剂,调节渣熔点,鱼眼石为钾、钙的氟化物硅酸盐矿物,透辉石为钙和镁的硅酸盐,鱼眼石和透辉石均具有防氧化的作用,而玄武岩为二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁的混合物,具有坚硬耐磨耐腐蚀的特性,这些组分组合在一起具有促进焊缝成形,降低焊缝气孔率,焊接时熔融态的液态金属表面张力,从而提高其流动性,促进焊缝成型美观的作用,同时,焊缝的强度高、韧性高、抗腐蚀性强,成型美观。

  本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

  下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

  需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

  一种双相不锈钢工艺管道焊接方法,具体为S22053双相不锈钢,包括以下步骤:

  2)打底焊与第二层焊道焊接采用钨极氩弧焊,焊枪内所通入的保护气体为纯氩气保护气体的流量为10-15L/min,并控制线KJ/mm;管道壁厚介于10-20mm,线KJ/mm;管道壁厚介于20-32mm,线KJ/mm;控制层间温度低于250℃直至打底焊与第二层焊道焊完;

  3)对于壁厚≤10mm的管道,以纯氩气气体保护电弧焊焊满,线KJ/mm;对于壁厚介于10-32mm的管道,焊层用手工电弧焊填充和盖面焊,线KJ/mm;并控制层间温度小于200℃直至焊满;

  在实施例1的基础上,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,步骤2)中焊枪内所通入的保护气体为氩气和氨气的混合气体,且氨气的体积分数为2-3%。

  在步骤3)中,对于10≤壁厚<20mm的管道,使用单V坡口,并采用多层焊焊法。

  其中,步骤3)中纯氩气气体保护电弧焊、手工电弧焊均采用焊条,以ER2209焊丝为焊芯,药皮则由以重量份计的如下组分组成:氟化钙35份、钛白粉12份、氟化锶3份、碳酸镁5份、碳酸钡5份、氮化铬铁5份、中碳锰铁3份、钼粉2份、玄武岩6份、鱼眼石8份和透辉石1份。

  其中,所述焊条的制备方法如下:称取氟化钙35份、钛白粉12份、氟化锶3份、碳酸镁5份、碳酸钡5份、氮化铬铁5份、中碳锰铁3份、钼粉2份、玄武岩6份、鱼眼石8份和透辉石1份,混合均匀后加入占其混合物总重的15-20%的钾钠水玻璃做粘接剂,将混合物涂覆在焊丝外,经油压式焊条压涂机压制,在150℃下烘干1.5h,再于400℃下烘干0.5h。

  在实施例1的基础上,所述的双相不锈钢工艺管道焊接方法,步骤2)中焊枪内所通入的保护气体为氩气和氨气的混合气体,且氨气的体积分数为2-3%。

  其中,在步骤3)中,澳客彩票,对于20≤壁厚≤32mm的管道,使用上下复合V形坡口,并采用多层多道焊焊法。

  其中,步骤3)中纯氩气气体保护电弧焊、手工电弧焊均采用焊条,以ER2209焊丝为焊芯,药皮则由以重量份计的如下组分组成:氟化钙45份、钛白粉18份、氟化锶5份、碳酸镁8份、碳酸钡8份、氮化铬铁8份、中碳锰铁5份、钼粉5份、玄武岩10份、鱼眼石12份和透辉石2份。

  其中,所述焊条的制备方法如下:称取氟化钙45份、钛白粉18份、氟化锶5份、碳酸镁8份、碳酸钡8份、氮化铬铁8份、中碳锰铁5份、钼粉5份、玄武岩10份、鱼眼石12份和透辉石2份,混合均匀后加入占其混合物总重的15-20%的钾钠水玻璃做粘接剂,将混合物涂覆在焊丝外,经油压式焊条压涂机压制,在150℃下烘干1.5h,再于400℃下烘干0.5h。

  实施例3为最厚的双相不锈钢工艺管道,焊接完成后,探伤片子共计3776张,一次合格3776张,合格率100%。本申请的发明人针对实施例3的焊缝进行焊接接头理化性能试验,结果表明,焊接处实测的铁素体含量在规定的铁素体含量之内,说明奥氏体和铁素体的比例控制大体相当,符合要求;焊接接头具有良好的抗氯离子腐蚀性能;焊接接头的抗拉强度为988-1000MPa,屈服程度为762-795MPa,面弯与背弯180°均合格,焊缝的平均冲击值为72J,热影响区的平均冲击值为77J;焊接接头没有出现氢脆现象,裂纹率为0%,说明抗冷裂性强。

  尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

2020-10-24 00:40