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2205双相不锈钢的焊接工艺规程.pdf

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2205双相不锈钢的焊接工艺规程 双相不锈钢的焊接工艺规程 随着工业技术的不断发展，奥氏体不锈钢已经不能满足应 力腐蚀、点腐蚀和缝隙隧洞式腐蚀的要求。为此，冶金工作者 研制出了双相不锈钢，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和 焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀 性能结合在一起，成为一种可焊接的结构材料。 双相不锈钢的固溶组织中铁素体相和奥氏体相各约占 50％，一般量少相的含量也需要达到30%。在含C较低的情 况下，Cr含量在18%-28%，Ni含量在3%-10%。有些钢还含 有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁 素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温 脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有 铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特 点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间副食和耐氯化物应 力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是 一种节镍不锈钢。 双相不锈钢的应用范围不断扩大，除了在石油化工领域中 用于、管道和零部件等，还在一般民用工程和能源交通方面得 到广泛应用，如桥梁、飞机、船舶、汽车以及沿海城市和化工 区的装饰建筑等。 双相不锈钢的发展经历了三代历程，我国的应用也在逐步 增加。在正确控制化学成分和热处理工艺的基础上，双相不锈 钢的焊接工艺规程也得到了不断完善。 1.1.1石油和天然气工业 石油和天然气工业是国外应用双相不锈钢的主要领域之一， 目前已铺设了1000公里的油气输送管线。国内只有南海油田 少量使用，且全部进口。另外，西气东输工程在考虑使用双相 不锈钢焊管作为集气管线，国内已有条件生产和制造。 炼油工业是最早使用国产双相不锈钢的部门之一。在南京、 镇海、天津、济南等炼化公司中，多集中使用双相不锈钢于常 减压蒸馏塔的塔顶衬里（或复合板）、塔内构件、空冷器和水 冷器等，最长的使用时间已达20年。___是我国最大的炼油基 地，加工能力为1600万吨，已进入世界百强，冷凝冷却系统 中多套设备使用双相不锈钢。 这一领域涉及的范围很广，工况情况复杂，介质多种多样， 也是使用双相不锈钢较早和较多的领域。甲醇是重要的能源化 工原料，2002年国内产量达210万吨，进口量与此相当，国 产缺口很大，当然也有少量（数千吨）出口韩国，目前20万 吨的大型和多套10万吨以下的中小型的甲醇合成反应器的触 媒管都是采用双相不锈钢。大中型装置采用2205钢管，使用 进口管较多，小型装置多采用18-5Mo型国产钢管。 ___氯乙烯装置的氧氯化反应器中的冷却蛇管的介质条件 （HCI、水蒸气）苛刻，目前已使用进口的2205双相不锈钢， 使用结果有待观察。___乙烯装置的催化剂再生冷却器采用国 产类似DP3钢的00C25Ni7Mo3WCuN双相不锈钢做海水冷却 器管，海水出口温度为40℃，至今已间歇使用15年，效果很 好。河南煤化工厂的粉煤气化装置的数台冷却器都是采用进口 2205钢管制造。 1.1.2化肥工业 尿素工业也是最早使用国产双相不锈钢的部门之一。装置 中含氯离子水的换热设备使用得较多，例如尿素装置中CO2 压缩机三段冷却器原使用304L奥氏体不锈钢管束，1个月后 即因应力腐蚀破裂而泄漏，双相不锈钢可用5年以上，随后一、 二段冷却器也都换用了18-5Mo或2205双相不锈钢。 由于双相不锈钢在尿素介质中有良好的抗腐蚀疲劳性能， 很适合制造尿素生产的关键设备——甲按泵泵体。国产的 00Cr25Ni6Mo2N钢可以通过Huey法的晶间腐蚀倾向检验，已 用于___、___（五柱塞式）等大型化肥厂。国内中小化肥厂的 甲按泵泵体基本上采用18-5Mo钢制造，也有数十家采用的是 高铬含铅双相不锈钢。此外，这种钢的泵阀锻件通过了日本 JISG0573、G0591硝酸法和硫酸法的检验，批量出口日本，价 格要比日本当地生产的便宜。 双相不锈钢具有高屈服强度和足够的塑韧性，比普通奥氏 体不锈钢的壁厚可以减少30-50%，从而降低成本。表1-2列 出了几种双相不锈钢的牌号和化学成分，其中2205是应用最 广泛的耐腐蚀性优于316L奥氏体不锈钢的双相不锈钢之一。 双相不锈钢还具有耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的 环境中，这是普通奥氏体不锈钢难以解决的问题。双相不锈钢 还具有良好的耐局部腐蚀性能、耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能， 以及低线膨胀系数和高能量吸收能力等优点。与铁素体不锈钢 相比，双相不锈钢综合力学性更好，不容易出现脆性问题，耐 局部腐蚀性能更优，冷加工和焊接性能也更好。 SAF2205双相钢是一种具有良好耐腐蚀性能的不锈钢