焊接修复-焊接概述及材料

　1  焊接分析

　　加氢高压换热器管箱法兰是平板式焊接密封结构，管程设计压力为16.9MPa，设计温度272℃, 管箱法兰、盖板材料均为16Mo5，管箱法兰表面有5mm厚的0Cr18Ni9堆焊层。0Cr18Ni9钢（AISI 304）是奥氏体不锈钢，具有足够的耐晶间腐蚀能力，在氧化性酸中具有优良的耐蚀性，在碱溶液和大部分有机酸和无机酸中以及大气、水、蒸汽中耐蚀性亦佳[1]。缺点是对过热敏感，存在过热区，也容易造成热影响区的晶粒长大，焊缝高温停留时间过长，在高温状态下Cr和C形成化合物，在高温区就形成了贫铬层，也会导致焊缝的枝晶倾向加剧。当焊接材料选择或焊接工艺不正确时容易出现热裂纹。实心圆平板尺寸为Φ1212mm×10mm，材质INCOLOY825。Incoloy825是金属镍铁铬系镍基耐蚀合金，此合金含少量金属元素钼和铜，在还原性酸和氧化性酸中，它有很好的耐蚀性，还有很好的抗应力腐蚀开裂、抗点蚀和缝隙腐蚀，它对硫酸和磷酸有优异的耐蚀性，是一种通用的工程合金。从经济性和现实情况考虑，决定对加氢高压换热器管箱法兰焊缝及附近区域出现的裂纹进行焊接修复。

　　2  焊接材料选用

　　加氢高压换热器管箱法兰材料为16Mo5，表面有0Cr18Ni9奥氏体不锈钢堆焊层，实心圆平板材质Incoloy825是金属镍铁铬系镍基耐蚀合金，裂纹泄漏处的焊接属异种钢焊接。不锈钢焊条的选用是按等成分的原则，即：选用熔敷金属化学成分与母材相同或相近的焊条，同时熔敷金属的含碳量不应高于母材，选用耐热不锈钢焊条时还应注意满足焊缝金属的抗热裂纹性能和高温性能，对于耐蚀不锈钢还应考虑到工作条件和工作温度状况[3]，焊缝的强度、线膨胀系数的差异，焊接裂纹、气孔的敏感性也都应一并考虑。为此选用了ER NiCrMo-3焊丝；焊条选用ENiCrMo-3美国泰克罗伊万能电焊条，焊条牌号TECH-ROD112、ENiCrMo-3焊条是碱性药皮镍合金焊条，其特点具有电弧稳定、飞溅小、熔渣覆盖均匀，脱渣容易、焊缝成形好、金属强度、塑韧性、抗气孔性能良好等特点，具有极佳的抗应力腐蚀开裂和抗点蚀能力。

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