材料与焊接
石油化工设备技术，2018，39（1）·26· Petro-Chemical Equipment Technology
高压空冷器用国产超厚双相钢钢板
焊接工艺及焊接接头性能研究
滕敏，杨凤明，刘宏，陈伟（哈尔滨空调股份有限公司，黑龙江哈尔滨150078）
摘要：选用国产越厚双相钢钢板进行了手工焊条焊（SMAW)和带脉冲功能的熔化极气体保护焊(GMAW-P)焊接试验。焊接接头的金相组织观察及相比测定显示，两种焊接工艺得到的接头焊缝组织比较均匀，SMAW焊缝与GMAW-P焊缝铁素体含量分别为35.8%和33%，为双相组织结构。从拉仲试验及抗腐蚀性能试验结果看，国产超厚双相钢板焊接接头具有优良的力学性能和抗腐蚀性能，能够满足高压空冷器的制造要求。
关键词：双相钢高压空冷器超厚板焊接工艺焊接接头性能 doi:10.3969/j.issn.1006—8805.2018.01.007
双相不锈钢（DuplexStainlessSteel，DSS）
将奥氏体不锈钢所具有的良好的耐蚀性、优良的塑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完美地结合在一起，使之兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，已被广泛应用到石油化工、纸浆、造纸及燃气等工业领域。双相钢材料在高压空冷器上的应用，拓宽了高压空冷器的选材范围，降低了设备投资11，因此，双相钢高压空冷器的研制具有十分重要的意义。
哈尔滨空调股份有限公司（简称哈空调）自 2007年开始制造双相钢空冷器，2010年开始制造双相钢高压空冷器，但管箱所用板材均为进口材料。为降低空冷器投资成本及缩短设备制造周期，2013年哈空调与中国石化工程建设有限公司（SEI）、中石化落阳工程有限公司（LPEC）及国内某炼厂联合研究，完成了2205双相钢高压空冷器制造国产化的任务，在双相钢高压空冷器制造方面积累许多经验。
管箱的焊接是高压空冷器制造的关键环节之一。不同于其他类型不锈钢材料，双相钢的焊接要求十分严格。为了获得优质的焊接接头，在焊接过程中，要严格控制热输人量及层间温度等工艺参数，避免在焊缝及热影响区（HAZ）出现过量的铁素体以及形成有害相，导致焊接接头韧性不够出现开裂，或降低其抗腐蚀性能。目前国内对双相铈蔽橱焊接的研究多为薄板（板厚
8mm)[3-1,而对于超厚的双相钢板材的焊接研究较少。相对于双相钢薄板，超厚双相钢的焊接采用的是多层多道焊，在控制层温、相比、防变形等方面的难度更大，因此要不断摸索超厚双相钢板焊接工艺，以保证产品满足使用要求。本文选取厚度为40mm的国产2205双相钢板材，采用手工焊条焊（SMAW）和带脉冲功能的熔化极气体保护焊（GMAW-P）的焊接方法分别进行了板焊接试验，研究了不同焊接工艺得到的焊接接头的力学性能及抗腐蚀性能，为今后国产双相钢材料用于高压空冷器的制造提供一定的经验，
焊接材料及焊接工艺方法 1
空冷器管箱管板采用的是山西太钢不锈钢股份有限公司生产的TDS2205双相钢，板厚为40 mm，焊条为SandvikE22094.0，焊丝为Sandvik ER22091.2，主要化学成分见表1。
在实际高压空冷器管箱产品制造中，管箱焊缝的焊接方法为SMAW和GMAW-P。因此，本文中双相钢钢板的焊接方法亦选取上述2种焊接方法。
具体的焊接工艺参数、坡口形式分别见表2 收稿日期：2017-10-09。
作者简介：滕敏，男，主要从事石化、电站空冷器制造工艺工作，高级工程师，
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