CN101579783A - 加氢反应釜筒体的焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续加氢法生产各种化工原料的加氢反应釜筒体的焊接工艺，将由普通碳钢和不锈钢采用爆炸工艺复合的板材焊接加工成圆筒形，解决碳钢和不锈钢之间因材料性质不同、高厚度碳钢之间焊接而易出现焊接裂纹等现象，大大降低了反应釜的制造成本。该产品广泛应用在化工和制药等行业用来生产山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇和糠醇等产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力容器，尤其是涉及到一种连续加氢法生产各种化工原料的反应釜筒体的焊接技术。
背景技术
随着科学技术的不断进步，化工和制药等行业所需的山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇和糠醇等产品都是采用连续加氢法进行生产，在生产此类产品的设备中最为核心的设备就是加氢反应釜，同时生产厂家为了提高产能，要求反应釜的容积也越来越大，最大的要达到30m3，在生产过程中要求工作压力要达到10-13MPa，工作温度要达到150-200℃，因此一般碳钢和搪瓷结构的反应釜虽然能满足压力和工作温度的要求，但是其耐腐蚀性能不能满足生产的需求；如果反应釜全部采用不锈钢制造，虽然能满足耐腐蚀性能和工作温度的要求，但是其工作压力达不到要求，为了使其压力满足设计要求，如果反应釜容积达到30m3，反应釜筒体的厚度就必须达到100mm以上，这样其成本就会大幅度提高，是普通碳钢的三倍以上，一般的生产厂家接受不了；另外由于在生产过程中要连续加氢和蒸气加热，这对反应釜的密封性提出了更高要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，将由低合金钢和不锈钢采用爆炸工艺复合的板材焊接加工成圆筒形，解决低合金钢和不锈钢之间因材料性质不同、高厚度低合金钢之间焊接而易出现焊接裂纹等现象。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，首先将低合金钢16MnR和不锈钢00Cr17Ni14Mo2爆炸复合的板材卷成所需要的筒体形状，在所需要焊接部位的前端顺序点固引弧板和试板，末端点固熄弧板，并将焊接坡口两侧18-22mm范围内清理干净；
将所需要的焊条进行烘干处理：J507和HJ350经340-360℃烘干、保温2小时，A042和A022经140-160℃烘干、保温1小时；
将所需要的焊接部位进行预热不低于150℃，进行定位焊，定位焊缝在基层，定位焊采用J507焊条，焊接电流150-170A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
然后对双U型坡口中间部位焊接基层，采用H10Mn2焊条，焊接电流750-800A，电弧电压36-40V，焊接速度48-54cm/min；
对双U型坡口的碳钢部位依次进行中间层多道焊，采用H10Mn2焊条，焊接电流850-900A，电弧电压36-42V，焊接速度48-54cm/min；
对碳钢和不锈钢的结合部进行过渡层多道焊，采用A042焊条，焊接电流140-160A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
对不锈钢层进行覆层多道焊，采用A022焊条，焊接电流130-150A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
焊接结束后采用石棉进行保温缓冷；最后气割去除引弧板、试板和熄弧板，并打磨至呈金属光泽，端面平齐；经100％X射线探伤检测。
所述定位焊的装配间隙不大于1.5mm，配对时错边量不大于1mm。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1.焊条和焊剂进行烘干处理，保证焊材的干燥度，使在焊接过程中不会产生气孔现象，使焊缝经100％X射线探伤符合JB/T4730-2005的要求。
2.由于焊接的碳钢厚度达到100mm以上，焊前预热到大于100℃，同时控制层间温度，在基层和中间层焊接时采用HJ350焊剂，进一步提高焊接材料的的熔合质量，防止出现焊接裂纹。
3.在碳钢和不锈钢的结合部采用A042焊条，保证两者不同材质之间焊接时不会出现裂纹现象。
4.在焊接结束后采用石棉进行保温缓冷，防止因冷却速度过快而出现裂纹现象。
5.基层焊缝焊透到覆层金属，有效防止焊缝金属发生脆化或裂纹；过渡层的焊接，为减少母材对焊缝的稀释，在保证焊透的情况下，采用了小电流焊接，所述过渡层覆盖所述基层，且所述过渡层高出不锈钢与碳钢交界线0.8-1.2mm。
附图说明
图1为本发明所述加氢反应釜筒体结构示意图
1.不锈钢 2.覆层 3.碳钢 4.基层 5.中间层 6.过渡层
具体实施方式
从图1中可以看出，一种加氢反应釜筒体的焊接工艺：首先将00Cr17Ni14Mo2不锈钢1和16MnR碳钢3爆炸复合的板材卷成所需要的筒体形状，在所需要焊接部位的前端顺序点固引弧板和试板，末端点固熄弧板，并将所需要焊接的纵逢和环逢的焊接坡口两侧18-22mm范围内的油、锈、氧化皮等有害杂质清理干净；将所需要的焊条进行烘干处理：J507和HJ350经340-360℃烘干、保温2小时，A042和A022经140-160℃烘干、保温1小时。
将所需要的焊接部位进行预热不低于150℃，进行定位焊，定位焊采用J507焊条，焊接电流150-170A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；定位焊的装配间隙不大于1.5mm，配对时错边量不大于1mm。
然后对双U型坡口中间部位焊接基层4，采用H10Mn2焊条，焊接电流750-800A，电弧电压36-40V，焊接速度48-54cm/min；再对双U型的碳钢部位依次进行中间层5多道焊，采用H10Mn2焊条，焊接电流850-900A，电弧电压36-42V，焊接速度48-54cm/min；在焊接过程中采用HJ350进行保护。
对碳钢和不锈钢的结合部进行过渡层6多道焊，采用A042焊条，焊接电流140-160A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
对不锈钢层进行覆层2多道焊，采用A022焊条，焊接电流130-150A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
焊接结束后采用石棉进行保温缓冷；最后气割去除引弧板、试板和熄弧板，并打磨至呈金属光泽，端面平齐；经100％X射线探伤检测。
Claims (6)
1.一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，首先将碳钢和不锈钢爆炸复合的板材卷成所需要的筒体形状，在所需要焊接部位的前端顺序点固引弧板和试板，末端点固熄弧板，并将焊接坡口两侧18-22mm范围内清理干净；
将所需要的焊条进行烘干处理：J507和HJ350经340-360℃烘干、保温2小时，A042和A022经140-160℃烘干、保温1小时；
将所需要的焊接部位进行预热不低于150℃，进行定位焊，定位焊缝在基层，定位焊采用J507焊条，焊接电流150-170A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
然后对双U型坡口中间部位焊接基层，采用H10Mn2焊条，焊接电流750-800A，电弧电压36-40V，焊接速度48-54cm/min；
对双U型坡口的碳钢部位依次进行中间层多道焊，采用H10Mn2焊条，焊接电流850-900A，电弧电压36-42V，焊接速度48-54cm/min；
对碳钢和不锈钢的结合部进行过渡层多道焊，采用A042焊条，焊接电流140-160A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
对不锈钢层进行覆层多道焊，采用A022焊条，焊接电流130-150A，电弧电压23-24V，焊接速度15-18cm/min；
焊接结束后采用石棉进行保温缓冷；最后气割去除引弧板、试板和熄弧板，并打磨至呈金属光泽，端面平齐；经100％X射线探伤检测。
2.根据权利要求1所述的一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，其特征在于：在基层和中间层焊接时采用HJ350进行保护。
3.根据权利要求1所述的一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，其特征在于：焊接结束后采用石棉进行保温缓冷。
4.根据权利要求1所述的一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，其特征在于：所述定位焊的装配间隙不大于1.5mm，配对时错边量不大于1mm。
5.根据权利要求1所述的一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，其特征在于：所述过渡层覆盖所述基层，且所述过渡层高出不锈钢与碳钢交界线0.8-1.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种加氢反应釜筒体的焊接工艺，其特征在于：所述的不锈钢1为00Cr17Ni14Mo2材质，所述碳钢2为16MnR材质。
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