0前言

SMO钢是瑞典阿维斯塔谢菲尔德公司为用于海水等含有卤化物介质环境中而研制开发的具有极优良耐蚀性的新型高合金奥氏体不锈钢。按我国的不锈钢编号原则为0OCr20Ni18Mo6CuN。该钢用于制造规格为Φmmx8mm/Φmmx6mmxmm的常压精馏塔。

1SMO钢的特性

SMO钢是一种超低碳、高铬、高钼纯奥氏体不锈钢，它的碳量只有0.01%，具有氮性，具有优异的耐点蚀、耐缝腐蚀、耐晶体间腐蚀性能以及具有很好的抗应力腐蚀性能。铜的加入也提高了其在特定的酸内具有耐蚀性。在海水中，如氯化物、溴化物、氟化物等，在硫酸、硝酸、稀盐酸、醋酸、氟硅酸、氢氟酸等介质中均有较好的耐蚀性，一般应用于石油化工容器和管路。与海水接触的设备、造纸、医药、冶金和电厂的一些设备或组件。

SMO钢还是一种高强度高韧性的奥氏体不锈钢,比L钢的强度高约50%。其化学成分和力学性能分别见表1和表2。

2SMO钢的焊接特点

SMO钢用于强腐蚀性环境中,要求焊接接头在力学性能和耐蚀性方面要优于或相同于母材,其焊接特点是:

(1)焊前对坡口的清理要求严格,因为任何杂质、污物进入熔池都将降低焊缝的耐蚀性。

(2)焊接过程中避免使材料与铜、黄铜、锌发生接触,以免铜、锌渗入钢的晶粒边界引起裂纹。

(3)宜于选择较低的焊接热输入。热输人量不得超过15kJ/cm。

(4)控制层间温度不高于℃,接触腐蚀介质的一面最后焊接。

(5)焊后采取缓慢冷却措施,以防止弧坑裂纹。

(6)为获得最佳耐腐蚀能力,焊后应对焊件做酸洗钝化处理。

3SMO钢的焊接

3.1焊接方法

根据材料特点及板厚选用TIG焊接方法,手工操作。电源极性为直流正接。保护气体采用%Ar,纯度为99.99%。

3.2焊丝选择

焊丝选择瑞典Avesta公司生产P12焊丝,规格巾2.4mm。该焊丝符合美国AWSA5.14和ASMESFA5.14的ERNiCrMo-3。P12焊丝的化学成分如表3所示。

3.3坡口形状和尺寸

由于采用TIG焊方法,为了使坡口两侧熔合良好及便于操作,采用V形坡口且坡口角度较大。用刨边机加工,其尺寸如图1所示。

3.4焊接工艺参数

焊接工艺参数的选择见表4。

3.6施焊

(1)焊前将坡口及其两侧表面至少50mm范围内清理干净,并用丙酮擦洗。

(2)清理准备工作完成后,进行定位焊,定位焊时背面也应氩气保护,其流量为18~22L/min。

(3)根部焊道的焊接不要从定位焊缝处起弧,在焊到定位焊缝前要熄弧,用砂轮将定位焊缝全部磨掉或将其两端磨掉并形成斜面后再施焊。

(4)每道焊缝焊前都要用丙酮擦洗,焊后进行PT检测,确认无任何缺陷后,方可进行焊接。

(5)使用小直径P12焊丝(Φ2.4mm),施焊时焊丝不做横向摆动。

(6)焊后呈过热或氧化颜色的部位,应仔细打磨掉。

(7)保护气体提前5s给出,熄弧后延时5s停气。

4焊接检验

(1)焊后焊缝按JB—94《无损检测》标准和设计技术要求进行外观检验、20%RT检测和%PT检要求,表面质量符合JB--94K无预位测81MP。

(2)产品试板进行力学性能检验。σb=.1MPa,面、背弯(D=24mm)°完好,无裂纹。

(3)耐蚀性检验焊接接头试样在95%D醋酸溶液中,微沸℃,浸泡h,证明耐蚀性优良。

(4）焊缝内外表面进行酸洗钝化处理,按HG—《钢制化工容器制造技术规定》标准进行,无蓝点为合格。

5结论

SMO钢通过选择合适的焊接方法,匹配的焊接材料,合理的焊接工艺参数和措施,焊接接头力学性能和耐蚀性符合标准和设计技术要求,在常压精馏塔产品上获得了成功的应用。