CN108941956A - 一种转化器的制造工艺 - Google Patents

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姜建华
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NANTONG DALI CHEMICAL EQUIPMENT CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种转化器的制造工艺，所述制造工艺包括管板与筒体的焊接、管板和换热器的焊接、封头与容器法兰的焊接，焊接完成后需采用消氢热处理，以有效控制裂纹的产生。本发明的有益效果是：采取适当提高预热温度和层间温度的方法，选择合理的热处理工艺参数，尽量缩短在敏感温度间的保温时间，防止再热裂纹的形成；焊后因无法及时消除应力热处理，采用消氢热处理，有效控制裂纹的产生；采用R307焊条进行焊接，可以使低合金耐热钢焊接不容易产生再热裂纹。

Description

一种转化器的制造工艺
技术领域
本发明涉及工业制造技术领域，具体涉及一种转化器的制造工艺。
背景技术
转化器是制氢装置的重要设备，又由于其在450度长期服役，因此需要一种受压元件作为其主材料。15CrMoR钢板是石油化工设备常用的一个中温压力容器用钢，具有较高的强度特别是高温强度、良好的韧性及焊接性能；在450度时，松弛稳定性良好；在高温长期使用条件下，焊缝附近的热影响区不会有石墓化倾向，15CrMoR钢板的抗层状撕裂性能良好，15CrMoR钢板高温拉伸试验结果表明，各温度下的抗拉强度均满足GB150、DIN1715583及ASME SA387标准的要求。故选用15CrMoR作为转化器的主要材料。对我司来说，15CrMoR是没有接触过的新材料，焊接存在一定的难度。
发明内容
针对上述情况，本发明提供了一种转化器的制造工艺，为解决上述问题提供了有效的解决方案。
本发明是通过以下技术方案来解决上述问题的：一种转化器的制造工艺，所述制造工艺包括管板与筒体的焊接、管板和换热器的焊接、封头与容器法兰的焊接，焊接完成后需采用消氢热处理，以有效控制裂纹的产生。
进一步的，所述管板与筒体的焊接采用以下步骤进行：先将管板与筒体需要点固的部位预热，温度达到200℃以上后，开始点固，然后对管板和筒体整体预热，当温度达到200℃以上后，预热喷枪固定，筒体随滚轮机转动，焊工开始施焊，管板两端同时施焊，控制焊接变形；憨厚采用消氢热处理。
进一步的，所述管板和换热管的焊接过程为：将管板和换热管同时预热，当温度达到200℃以上时，对管板两端同时施焊，利用拉杆把管板两端固定；换热管采用氩弧自动焊焊接。
进一步的，所述封头与容器法兰的焊接过程是将封头与容器法兰固定，对封头与容器法兰的焊缝进行整体预热达到200℃以上后，预热喷枪固定，筒体随滚轮机转动，焊工开始施焊；焊后采用消氢热处理。
作为优选，所述封头与容器法兰采用R307焊条进行焊接。
作为优选，所述热处理的测温点应不少于五个，热处理时间应尽量短。
本发明的有益效果是：采取适当提高预热温度和层间温度的方法，选择合理的热处理工艺参数，尽量缩短在敏感温度间的保温时间，防止再热裂纹的形成；焊后因无法及时消除应力热处理，采用消氢热处理，有效控制裂纹的产生；采用R307焊条进行焊接，可以使低合金耐热钢焊接不容易产生再热裂纹。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一种转化器的制造工艺，采取适当提高预热温度和层间温度的方法，选择合理的热处理工艺参数，其中，转化器管程封头优选为15CrMoR，容器法兰优选为15CrMoIII，筒体优选为Q345R，管板优选为15CrMoIII，换热管优选为15CrMo，并尽量缩短在敏感温度间的保温时间，防止再热裂纹的形成，焊后因无法及时消除应力热处理，采用消氢热处理，有效控制裂纹的产生。
根据15CrMoR板材的特性，在热处理过程中容易产生再热裂纹，再热裂纹的温度段为500℃~700℃，而热处理通常的保温温度为630℃~650℃，因此在热处理过程中产生再热处理过程中产生再热裂纹的倾向较大，必须严格按热处理卡的要求进行热处理操作。产品焊接后到热处理这段时间应尽量短，这样可以通过热处理，及时消除一部分应力，并消除一部分氢，保证焊缝的组织和力学性能。热处理的测温点应不少于5个，且必须完好，温控仪和打点机必须完好，这样记录的时间才能准确。
制造工艺包括管板与筒体的焊接、管板和换热器的焊接、封头与容器法兰的焊接。
管板和筒体二者属于低合金钢焊接。依据保证焊缝金属的强度、塑性和韧性等力学性能与母材相匹配，结合我司自身条件，选用焊条J507进行焊接。15CrMoIII属于低合金耐热钢，焊接具有以下特点：首先，按其合金含量具有不同程度的淬硬倾向，在各种熔焊热循环决定的冷却速度下，焊缝金属和热影响区可能形成对冷裂敏感的显微组织；其次，耐热钢中大多数含有Cr、Mo、V、Nb和Ti等强碳化物形成元素，从而使接头的过热区具有不同程度的再热裂纹敏感性；最后，某些耐热钢焊接接头，当有害残余元素总含量超过容许极限时还会出现回火脆性或长时脆变。低合金耐热钢焊接接头的再热裂纹倾向主要取决于钢中碳化物形成元素的特征及其含量以及焊后热处理温度参数。通常可以Psr裂纹指数粗略地表征一种钢的再热裂纹敏感性。Psr可取钢的实际合金成分含量按下式计算：Psr=w(Cr)+w(Cu)+2w(Mo)+10w(V)+7w(Nb)+5w(Ti)-2；如Psr≥0，则就有可能产生再热裂纹。通过计算，15CrMoIII的Psr>0，说明其可能产生再热裂纹。
为防止再热裂纹的形成，可采取下列工艺措施适当提高预热温度和层间温度，选择合理的热处理工艺参数，尽量缩短在敏感温度间的保温时间。将管板与筒体在需要点固的部位预热，温度达到200℃以上后，开始点固，对管板和筒体整体预热，温度达到200℃以上后，预热喷枪固定，筒体随滚轮机转动，焊工开始施焊，每隔一段距离测量温度，防止在施焊前温度达不到200℃，在管板两端同时施焊，控制焊接变形。焊后因无法及时消除应力热处理，采用消氢热处理，以有效控制裂纹的产生。
换热管与管板的焊接也是耐热钢焊接，结合我司自身条件，选用焊丝H13CrMoA。对管板和换热管同时预热，温度达到200℃以上时，对管板两端同时施焊，利用拉杆把管板两端固定，可以减小焊接变形。换热管采用氩弧自动焊，焊后用石棉保温，降低冷却速度。
管程的封头和容器法兰采用R307焊条进行焊接。将封头与容器法兰固定，对其焊缝进行整体预热达到200℃以上后，预热喷枪固定，筒体随滚轮机转动，焊工开始施焊。每隔一段距离测量温度，防止在施焊前温度达不到200℃。焊后因无法及时消除应力热处理，采用消氢热处理，有效控制裂纹的产生。

Claims (6)

1.一种转化器的制造工艺，其特征在于：所述制造工艺包括管板与筒体的焊接、管板和换热器的焊接、封头与容器法兰的焊接，焊接完成后需采用消氢热处理，以有效控制裂纹的产生。
2.根据权利要求书1所述的一种转化器的制造工艺，其特征在于：所述管板与筒体的焊接采用以下步骤进行：先将管板与筒体需要点固的部位预热，温度达到200℃以上后，开始点固，然后对管板和筒体整体预热，当温度达到200℃以上后，预热喷枪固定，筒体随滚轮机转动，焊工开始施焊，管板两端同时施焊，控制焊接变形；憨厚采用消氢热处理。
3.根据权利要求书1所述的一种转化器的制造工艺，其特征在于：所述管板和换热管的焊接过程为：将管板和换热管同时预热，当温度达到200℃以上时，对管板两端同时施焊，利用拉杆把管板两端固定；换热管采用氩弧自动焊焊接。
4.根据权利要求书1所述的一种转化器的制造工艺，其特征在于：所述封头与容器法兰的焊接过程是将封头与容器法兰固定，对封头与容器法兰的焊缝进行整体预热达到200℃以上后，预热喷枪固定，筒体随滚轮机转动，焊工开始施焊；焊后采用消氢热处理。
5.根据权利要求书4所述的一种转化器的制造工艺，其特征在于：所述封头与容器法兰采用R307焊条进行焊接。
6.根据权利要求书1-5任一项所述的一种转化器的制造工艺，其特征在于：所述热处理的测温点应不少于五个，热处理时间应尽量短。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109352198A (zh) * 2018-11-23 2019-02-19 芜湖新兴铸管有限责任公司 一种管模的焊接方法

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