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904L全奥氏体不锈钢法兰管件

更新时间  2021-07-07 15:48 阅读
在化工行业中经常遇到与硫酸、醋酸、甲酸、磷酸 等非氧化性酸接触的设备、贮罐等,以往对这类设备 的制造用钢多采用普通奥氏体不锈钢,如304、316L 等。但从设备的使用运行来看。它们的耐腐蚀性能不 尽如意,尤其在含氯离子的介质中,常常由于出现应 力腐蚀而导致设备破坏,甚至造成事故。近年来从提 高化工设备的耐蚀性和安全性等方面考虑。904L不 锈钢开始得到更多的应用。 904L是一种低碳、高铬、高镍、高钼的全奥氏体 不锈钢。是随着有酸介质腐蚀的设备的应用而发展 起来的。最初是由国外引进的专用材料。2008年我 国也成功开发出了904L的中厚板,但目前仍以进 口为主。这种钢具有良好的耐腐蚀性能,与304和 316L不锈钢相比。具有更好的耐点蚀、晶间腐蚀、应 力腐蚀开裂和一般性腐蚀的抗腐蚀性能。但是在焊 接方面仍有一些问题,我们在为企业解决904L全 奥氏体不锈钢制压力容器焊接问题的过程中对其 进行了研究。

对于904L不锈钢目前国内还没有相应的标 准,美国钢板标准将其编号为N08904,其化学成分.不锈钢的法兰

从904L不锈钢化学成分可见。钢中含有较高 的Cr、Ni、Mo等合金元素,并且碳含量超低,查舍 弗勒不锈钢组织图可知。904L不锈钢属于全奥氏体 不锈钢。 Cr是不锈钢中的主要元素,其含量在12%以上 时.使钢具有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质 腐蚀的作用。并提高钢的热强性,是不锈钢耐酸性 及耐热性的主要合金化元素。而碳的含量在0.02% ~0.03%时。可全部溶解在奥氏体中,即使在400"" 850℃之间加热。晶界也不会形成贫铬区而引起晶间 腐蚀;Ni是主要的奥氏体形成元素,在高Cr不锈钢 中加入8%以上的Ni就能形成奥氏体组织。并能改 善钢的耐腐蚀性。与Cr、Mo联合使用能进一步提高 钢的热强性和耐蚀性;Mo含量在2%~3%时能增加 钢的抗有机酸及抗非氧化性介质腐蚀的能力;Cu是 扩大奥氏体区元素.它的存在使钢具有很强的抗酸 能力。尤其对氯化物间隙腐蚀和应力腐蚀具有高度 耐蚀性。当Cu的含量达到2%时,在奥氏体不锈钢 中可提高其对硫酸、磷酸等的抗腐蚀性及对应力腐蚀的稳定性。综上分析可见,904L全奥氏体不锈钢 具有优良的耐晶间腐蚀和应力腐蚀的性能。

不锈钢的管件

(1)焊接方法:通过焊接工艺评定,在进行904L 全奥氏体不锈钢压力容器制造过程中,板厚在10 mill 以上时采用焊条电弧焊双面焊,板厚在10 mill以下 时采用TIG焊和焊条电弧焊联合作业。
(2)焊接材料:由于904L全奥氏体不锈钢对 焊接热裂纹极其敏感.因此在焊材的选择上应选用 S、P含量低、抗裂性好的焊接材料。在对几种焊材进 行工艺性能和力学性能比较分析的基础上,采用压 力容器焊接工艺评定的方法分别用ERNiCr-3、 ER385焊丝和ENiCrFe.3、E385焊条焊接试件进行 了焊接性试验。最后确定TIG焊采用ERNiCr-3焊 丝。焊条电弧焊采用ENiCrFe.3焊条进行焊接施工 作业。
(3)焊接工艺要点:①从减少焊接应力、减少熔 合比出发,选择合理的焊接接头形式和焊接顺序;② 坡口尽可能采用机械加工,并对坡口两侧20--一30mm 范围进行打磨、清洗,以去除其表面的杂质及氧化物 等;⑧焊丝表面要清洁,焊条按规定严格进行烘干;④ TIG焊氩气纯度不低于99.99%,流量8~12 L/rain; ⑤焊接时采用小电流、低电压、短弧焊、快速焊、窄焊 道技术,为加快焊缝冷却速度,焊后可采用水进行强制 冷却:⑥多层焊层问温度<60℃,施焊中焊条不允许摆 动;⑦在焊接收弧处应进行打磨后再施焊,熄弧时要填 满弧坑,以防止产生弧坑裂纹,若出现缩孔或弧坑裂 纹。必须打磨重焊;⑧焊后对焊缝进行酸洗钝化处理。

采用TIG焊配ERNiCr-3焊丝,焊条电弧焊配 ENiCrFe.3焊条。依据上述焊接工艺要点精心编制 904L全奥氏体不锈钢的焊接工艺,并在焊接生产中 严格执行。设备制造完成后,按照设备验收标准对其 焊接质量进行了外观检查、无损检测和耐压试验,焊 接质量优良。至此,为企业圆满地解决了904L全奥 氏体不锈钢制压力容器的焊接问题,也为904L全 奥氏体不锈钢的逐步推广使用积累了经验。