石化工程換熱器要求很嚴,100%β射線檢測、水壓試驗、氣密試驗等。換熱器板材為316L,厚度為:35mm,孔徑為φ14.2mm;列管材質為00Cr17Ni14Mo2,φ14×2mm,處于水平固定位。它們都是不銹鋼,焊接性能較好,但其熱導率小,線脹系數大,焊接接頭在加熱和冷卻過程中形成較大的拉應力,以產生焊接熱裂紋。同時奧氏體鋼易形成方向性很強的柱狀晶焊縫組織,有利于雜質的偏析,促使形成晶間液態夾層。特別是S、P等雜質超標后很容易形成低熔點共晶夾層如在晶界上連續分布,就會使焊縫的熱裂紋傾向增大。因此要嚴格控制S、P含量,避免焊縫形成單相奧氏體。
這種材料一般所用的氬氣純度要達到99.99%管板組對前可用丙酮或四氯化碳對管板及管孔進行清理。定位焊要在3點及9點處點焊,焊接規范必須與正式焊一樣,不要隨意點焊,要保證焊透。在焊接第一根管頭時,必須在坡口外起弧,起弧后將電弧拉至坡口內,焊接方向要由下向上,不允許圓周焊,焊接結束時要弧坑引至坡口外的母材上這樣可以減少焊接缺陷的產生。具體焊接參數見圖1
第一遍姿容結束后,要將設備旋轉90°,再進行第二遍的蓋面焊,這樣可防止接頭重合,影星焊縫質量。在保證根部熔透的情況下第一遍采用減小的電流,短弧施焊從而獲得較窄的焊道,為第二遍蓋面打下一個好的基礎。第二遍遍蓋面焊為了防止出現“雙眼皮”,要加大焊槍的擺動,熔池要完全覆蓋第一遍的焊道。焊縫表面過渡要圓滑,收弧時將弧坑引至母材處,并將其填滿,避免產生弧坑裂紋。要嚴格控制層間溫度小于60℃。這樣能有效地防止熱裂紋的產生,獲得優質的管頭焊縫。