奧氏體不銹鋼U型換熱管局部固溶處理 38月石油化工設(shè)備PETRO—. 38 號(hào) 9 月 5 日 2009 文章編號(hào)：1000—7466(2009)05—0062—04 奧氏體不銹鋼U型換熱管局部固溶處理 高正芳高頻焊接不銹鋼換熱管標(biāo)準(zhǔn)，張洪濤，（1.佛山市新澤昌不銹鋼有限公司，甘肅蘭州李樹勛，王延海；2. 佛山市新澤昌不銹鋼有限公司，陜西咸陽(yáng)）摘要：介紹了利用串聯(lián)式交流弧焊機(jī)電流產(chǎn)生的電阻熱對(duì)U型彎管進(jìn)行固溶處理?yè)Q熱管的截面。 關(guān)鍵詞：不銹鋼管； 交流弧焊機(jī)； 電阻加熱； 固溶處理——fang，——tao。 LIShu—xun,—hal(1.mited,,China;2.,,China):.

. : 管;;吃; 多年來，我公司為某石化公司生產(chǎn)的U型加熱器所用奧氏體不銹鋼管規(guī)格為。 5mm【四川，根據(jù)文獻(xiàn)[2]第6.3.4條，當(dāng)有耐應(yīng)力腐蝕要求時(shí)，冷彎U型管的彎管段和直管段至少包括150mm熱處理。 但是，由于鋼管生產(chǎn)廠家沒有相關(guān)設(shè)備，換熱管的U型彎管段還沒有進(jìn)行固溶處理。 由于鋼管中含有穩(wěn)定元素Nb，而且含碳量比較高，所以有很強(qiáng)的冷作硬化傾向。 本次使用的規(guī)格為38mm4.5mm的鋼管，由于管徑和壁厚較大，冷彎后的彎曲應(yīng)力較大，會(huì)出現(xiàn)變形馬氏體組織，導(dǎo)致其耐應(yīng)力腐蝕。 顯著減少。 為了恢復(fù)其耐蝕性，必須進(jìn)行固溶處理。 在熱處理設(shè)備不能滿足固溶處理要求的情況下，我公司利用交流弧焊機(jī)電流產(chǎn)生的電阻熱對(duì)U型換熱管的彎管段進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)其固溶通過過程計(jì)算進(jìn)行固溶處理。 有關(guān)情況。

技術(shù)方案 1.1 負(fù)荷計(jì)算 由于交流弧焊機(jī)電流產(chǎn)生的電阻熱用于加熱U型換熱管的彎曲段，實(shí)現(xiàn)其固溶處理，因此彎曲段作為導(dǎo)體，其電阻計(jì)和電流計(jì)分別按以下公式計(jì)算：R=pUS(1)為電阻，Q； z為換熱管長(zhǎng)度，m； 為作為導(dǎo)體的換熱管的環(huán)形截面積，m； 本例對(duì)換熱管1彎管段進(jìn)行固溶處理計(jì)算，奧氏體不銹鋼管常溫電阻率ID設(shè)為0.Ωm，單臺(tái)焊機(jī)的最小負(fù)載電壓為3.8V和S 收稿日期：2009-03-26 作者簡(jiǎn)介：高正方（1972年生），男，甘肅蘭州人，工程師，本科，主要從事壓力容器制造質(zhì)量檢驗(yàn)工作。 齊高正芳，等：奧氏體不銹鋼U型換熱管局部固溶處理7c(0.0192-0.01452)m分別代入式(1)和式(2)，可得U型管換熱器為不同的彎曲半徑，需要加上流量I，見表1。公司現(xiàn)有交流弧焊機(jī)2臺(tái)，型號(hào)為BX1型彎曲段的最小長(zhǎng)度及其對(duì)應(yīng)的電阻R和電壓500，BX2 -1000。 焊機(jī)相關(guān)參數(shù)見表2 不同彎曲半徑需要加熱的U型彎曲段的最小長(zhǎng)度及其對(duì)應(yīng)的電阻R和電流I 交流弧焊機(jī)參數(shù)表 根據(jù)計(jì)算由表1結(jié)果和表2數(shù)據(jù)可知，單臺(tái)焊機(jī)無法滿足固溶處理即使兩機(jī)串聯(lián)，單臺(tái)U型彎管段的最小焊接電流也不能完全滿足滿意（1500A）。

1.2方案為了在現(xiàn)有設(shè)備條件下實(shí)現(xiàn)本例中所有不同彎曲半徑的U型管彎管段的固溶處理，需要對(duì)換熱管進(jìn)行固溶處理，以提高阻力值，降低熱阻。最大額定電流。 各段串聯(lián)，串聯(lián)后電路最大額定電流小于1500A。 據(jù)此計(jì)算，除表1中10號(hào)換熱管U型彎管段外，其他編號(hào)換熱管U型彎管段需串聯(lián)固溶處理。 其中，序號(hào)為1～4的彎段每3個(gè)串聯(lián)，序號(hào)為5～9的U型換熱管彎段每2個(gè)彎段串聯(lián)。 換熱管串聯(lián)后所需電流的計(jì)算表明，換熱管U型彎管段串聯(lián)處理方案可以滿足最大額定電流小于1500A的要求。 改變固溶處理長(zhǎng)度的負(fù)荷要求（串聯(lián)后可達(dá)到的最大量） 熱管串聯(lián)固溶處理示意圖如圖1所示。U型彎管的最小長(zhǎng)度不同彎曲半徑的截面為串聯(lián)固溶處理的個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的當(dāng)前換熱管串聯(lián)固溶處理示意圖根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，換熱管的計(jì)算值即為串聯(lián)固溶處理方案。 根據(jù)表3的計(jì)算值，彎曲半徑較小，將兩臺(tái)交流弧焊機(jī)串聯(lián)，組成電氣石化設(shè)備。 2009年第38款XMT-121奧特?cái)?shù)字溫控儀（相關(guān)參數(shù)見表4）用秒表控制溫度和時(shí)間。 換熱管U型彎管段固溶處理工藝及相關(guān)設(shè)備如圖2所示，圖2中抱箍應(yīng)將換熱管夾緊，防止換熱管表面拉弧管接觸不良。 抱箍、電纜、耐火磚應(yīng)絕緣，以防止在通電過程中短路影響換熱管的有效加熱。

表4XM溫控器參數(shù)熱電偶放置區(qū)固溶處理根據(jù)上述方案對(duì)換熱管U型彎管段進(jìn)行固溶處理，以彎曲半徑為457.3mm的換熱管為例進(jìn)行介紹治療過程及相關(guān)資料。 (1)加熱速度調(diào)節(jié)交流弧焊機(jī)的輸出電流。 通過內(nèi)置電流表測(cè)量，回路中最大電流（保證焊機(jī)線圈溫度不超過規(guī)格）為1450A，測(cè)得溫度首次升至1060時(shí)的總耗電量時(shí)間為325s。 (2)加熱溫度固溶處理是將奧氏體不銹鋼加熱到高溫，使所有的碳化物和相盡快溶解在奧氏體中并擴(kuò)散，使其均勻分布，然后以較快的冷卻速度進(jìn)行冷卻，以防止碳化物和其他相重新析出，得到均勻的奧氏體單相組織。 碳化物等相完全溶入奧氏體的溫度一般高于900℃，其在奧氏體鋼中的溶解相當(dāng)緩慢，必須采用較高的溫度。 但溫度過高，晶粒粗大，影響材料的韌性。 因此，本實(shí)施例固溶處理的加熱溫度范圍為1000-1150℃。 (3)保溫時(shí)間奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫時(shí)間要足夠，但保溫時(shí)間過長(zhǎng)，鋼管表面會(huì)嚴(yán)重氧化，組織晶粒粗。 按鋼管有效厚度即1~1.5rain/ram計(jì)算，U型管厚度為4.5mm，保溫時(shí)間為4.5~6.75min。 (4)降溫保溫完成后，切斷電源，從換熱管一端快速連續(xù)注水(常溫)，讓水從另一端快速流出，使換熱管U型彎管段溫度迅速冷卻至室溫。

(5)過程數(shù)據(jù)通電加熱保溫過程中，溫度和通電時(shí)間采用人工控制記錄，各供電狀態(tài)的溫度和時(shí)間記錄數(shù)據(jù)如表5所示?？梢钥闯觯?dāng)溫度升到980開始記錄，升到1030開始保溫，升到1060開始斷電，溫度降到1030開始開機(jī)電源并再次加熱。 整個(gè)過程有2次開機(jī)和2次關(guān)機(jī)。 由于熱電偶的傳熱速率和將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的時(shí)間延遲，兩次停電后溫度可以繼續(xù)升至1118和1108。 從第一次升溫到1030℃到最后注水降溫的1060℃，換熱管U彎段固溶處理總時(shí)間為5.，滿足工藝要求。 固溶處理工藝曲線如圖3所示。固溶處理效果（1）硬度按標(biāo)準(zhǔn)，固溶處理的溫度-時(shí)間曲線對(duì)10根換熱管進(jìn)行硬度測(cè)試比較，數(shù)值如圖所示表6，表6數(shù)據(jù)均符合標(biāo)準(zhǔn)，固溶處理后硬度合格。 (2)金相組織 隨機(jī)抽取兩根換熱管進(jìn)行金相組織檢查高頻焊接不銹鋼換熱管標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果表明固溶處理后的U型彎鋼管}1-。 l1石化設(shè)備PETR0-Vo1． 38號(hào) 2009.9.5 文章編號(hào)：1000—7466(2009)—04 316L換熱器管板與（沉陽(yáng)特種設(shè)備試驗(yàn)研究院，遼寧沉陽(yáng)） 摘要：介紹了316L換熱器管板與超級(jí)雙相不銹鋼的焊接方法管、焊接工藝參數(shù)、焊前準(zhǔn)備和焊后處理，討論了采用超級(jí)雙相不銹鋼作為管束材料時(shí)焊接接頭的性能，通過對(duì)焊接接頭金相組織的分析，討論了焊接接頭的性能。熱交換器中的超級(jí)雙相不銹鋼管。 生產(chǎn)應(yīng)用的可行性。

關(guān)鍵詞：換熱器； 管板； 雙相不銹鋼； 焊接 。 某煉油廠換熱器固溶處理前后金相組織為單一奧氏體組織，硬度值為HB，如圖4所示。未經(jīng)固溶處理的鋼管金相組織為奧氏體+變形馬氏體+ 部分碳化物，如圖5 固溶處理后U型彎曲段鋼管金相組織 未固溶處理鋼管金相組織 (3) 晶間腐蝕試驗(yàn)2 固溶處理后隨機(jī)抽取換熱管符合GB/T4334。 5–2000{不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法》晶間腐蝕試驗(yàn)。試樣腐蝕16h后，經(jīng)180℃彎曲，用10倍放大鏡觀察有無晶間腐蝕裂紋，試驗(yàn)合格。換熱管完工，保證了換熱管的耐腐蝕性能，防腐性能降低了產(chǎn)品的制造成本，設(shè)備自2005年投入使用至今，一直持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，表明采用交流電弧焊機(jī)對(duì)工件進(jìn)行加熱固溶處理的工藝是可行和可靠的。參考文獻(xiàn)：[1]/，奧氏體不銹鋼無縫和焊管[s]。 —1999，管殼式換熱器[s]。 [3] GB/T-4334。 ,硫酸銅腐蝕不銹鋼的試驗(yàn)方法[s]． 收稿日期：2009-03-29 作者簡(jiǎn)介：孫大超（1983一），男，遼寧黑山人，助理工程師，本科，從事鍋爐、壓力容器等特種設(shè)備檢測(cè)工作。