如何防止不锈钢焊接管换热管出现点蚀腐蚀现象

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如何防止不锈钢焊接管换热管出现点蚀腐蚀现象

如何防止不锈钢焊接管换热管出现点蚀腐蚀现象

来源:2205双相不锈钢焊管发布:2020-06-27 14:29:11类别:不锈钢焊接

 浙江至德钢业有限公司技术人员认为,防控点蚀的最重要措施之一是提高不锈钢焊接管的质量,还要在满足使用要求的前提下,降低生产成本,这就迫切需要一个生产商和用户都能接受的标准。标准是产品质量的保证和指南,影响重大和广泛。


  凝汽器用不锈钢换热管都是焊接管,奥氏体不锈钢占98%以上,其中304和316L又占绝大多数。影响最大的凝汽器、换热器用奥氏体不锈钢焊接管标准是美国材料试验协会标准ASTM A249/A249M,美国机械工程师协会标准ASMESA249/SA249M与它等同。我国凝汽器不锈钢管的最大用户群有东汽、哈汽和上海电站辅机厂(以下简称上辅)的企业采购订货技术标准均以该标准为基准,将ASTM A249/A249M 列为引用标准第一位。我国国家标准“GB/T24593-2009锅炉和热交换器用奥氏体不锈钢焊接钢管”也参照了ASTM A249/A249M。这些标准内容大部分相同,但有些内容差异明显。即使有一点不同,也会牵涉到按哪个标准执行,是否要索赔的问题。此外标准也需根据实际使用情况和新的研究成果进一步修改完善。


  至德钢业对美国标准、我国标准和三大动力的企业标准进行比较研究和分析。上辅标准是“SPEC0211-2013凝汽器用SA-249焊接不锈钢管订货和验收技术条件”,东汽标准是"DZ2.11.103-2007凝汽器用奥氏体不锈钢焊接直管采购规范”,哈汽标准是"B/HJ497-2014不锈钢焊接直管订货技术条件”。三大动力企业标准中不锈钢牌号只有304、304L、316.、316L、317和317L六种.


一、制造方法、热处理和交货状态


 奥氏体不锈钢焊接管的制造方法均以轧制的钢带为原料,用不添加填充金属的自动焊接方法制造。美国标准和我国标准均规定钢管在焊接之后,最终热处理之前应对焊缝或整管进行冷变形加工,冷变形加工的方法以及最小变形量由供需双方协商确定,但是三大动力企业标准中均没有明确规定冷变形加工。

  

 现在国内己有的冷变形加工是仅对焊缝进行轧平,但是变形量较小。如果轧平焊缝的变形量足够大,并在随后的光亮退火热处理中有足够的停留时间再结晶,则焊缝组织可以由铸态的枝状晶转变为等轴品,大大提高焊缝的耐蚀性能,焊缝腐蚀比R可降到以下,即焊缝的耐蚀性能高于母材。

 

上述标准均规定以热处理状态交货。现在国内凝汽器用奥氏体不锈钢焊管基本都是在保护性气氛中光亮退火热处理,几乎没有空气中热处理再酸洗的工艺。机械、输送用灯管有焊接态交货,焊接态成本低、价格便宜,但质量差,易腐蚀,不能用于凝汽器。


二、化学成分和力学性能


 化学成分和力学性能是不锈钢管最基本的质量指标,由于不锈钢焊接管用不添加填充金属的自动焊接方法制造,如果生产过程中没有受到污染,焊接保护气氛正常,则成品管的化学成分与原材料无显著差异。闺际上公认的同类不锈钢牌号在化学成分上有微小的差异。目前国内市场常见的不锈钢材料墓本以GB、ASTM为主,也偶有采用JIS标准,订购原材料时应注意其中的差异,避免在验收时发生争议。因此将日本的标准也放在一起进行比较和分析。


  比较304. 304L. 316. 316L和317L不锈钢的美、中、日和三大动力标准可知,国标中磷含量为0.035% (GB/T 20878-2007 标准中;磷含量是0.045%)日本是0.040%,美国是0.045%。日本304L镍含量上下限比国标和美标均高1个百分点,316L镍含量上下限比国标和美标均高2个百分点,其余均相同。因此按日标生产的不锈钢材料要求稍高一点,成本也略有增加。哈汽化学成分要求与国标、美标完全相同:东汽和上辅要求304, 316的含碳量≤0.05%,共余完全与美标相同。


  由于现代冶炼水平的提高,大钢厂不锈钢的杂质含量均远小于规定值,铬、镍、铝含量均紧贴下限,因此要求304、316的含碳量≤0.05%的意义不大,但也没有坏处。镍在不锈钢的成本中占比较大,提高镍含量的下限会增加成本,但是有利于耐蚀性能提高。至德钢业认为不锈钢含硫量最好控制在0.01%~0.015%,此时比较适合不锈钢管的焊接。


  美标、国标和三大动力企业标准中不锈钢管的力学性能要求一样。化学成分和力学性能的检测频率的规定比较见表。不同标准对化学成分的检测数量的规定都一致,而力学性能的检测频率大相径庭。美标与上辅一致,要求最宽。国标与哈汽基木一致,东汽要求最苛刻。根据大量的试验和调查,由于力学性能要求不高,现代冶炼水平较高,奥氏体不锈钢的焊管方法对化学成分基本无影响,化学成分和力学性能不合格的情况极为罕见。因此,美标和上辅标准更合理,否则会造成不必要的浪费。另外,由于凝汽器管壁厚度<0.7mm,硬度用HRB不合适,压痕在另一面也有凸起,测量不准,故ASTMA1016规定当管壁厚度≤1.7mm时不要求检测硬度。故硬度可以不测,即使客户一定要测硬度,也应该用HV。


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