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焊接技术（工艺）对不锈钢焊缝在高温服役期间的可靠性研究

发布时间: 2023-06-23
截止日期:2023-11-23

价格 双方协商

地区： 河南省 焦作市 博爱县

需求方： 河南***公司

行业领域

高技术服务业,新能源及节能技术,高新技术改造传统产业

需求背景

随着科学技术的发展，要求钢铁材料能够在超高温的环境下服役的情况会越来越多，并且服役条件往往接近钢铁材料本身的服役极限，这对材料的高温性能提出了更高的要求。在化工行业中，不锈钢容器占据着重要位置，其焊缝的可靠性和使用寿命与生产效率和安全生产具有重要的意义。现阶段，奥氏体不锈钢在高温下具有良好的力学性能和抗氧化性能，但在温度超过1000℃的工况中长期服役，材料和焊缝的力学性能和使用寿命会显著降低。

本项目拟采用奥氏体不锈钢材质制作化工容器，开展焊接技术（工艺）对不锈钢焊缝在高温服役期间的可靠性与使用寿命研究，旨在通过焊接技术的提升，在高-低温交变载荷的工况下，提高不锈钢及焊缝的抗氧化能力，随着使用周期的增加，减少焊缝表面产生裂纹等缺陷，减少在熔合线处由于焊缝与筒体变形程度的不同而导致开裂的可能性，提高化工容器在高温服役期间焊缝的可靠性。

需解决的主要技术难题

拟突破和需要解决的关键技术有：

（1）现有工艺的优化，通过理论与实践相结合，对焊接参数、层间温度等工艺参数进行优化，获得高温力学性能及高温抗氧化性良好的焊缝；

（2）先进焊接方法的应用，替代传统焊接方法，在进一步提高焊缝金属的力学性能和使用寿命的基础上，提高设备生产效率，稳定焊接产品质量；

（3）研究焊缝材料中的碳含量及碳化物的形成，采用先进的焊接方法和优化的焊接工艺实现对焊缝中碳含量及金属间碳化物的控制，进而提高焊缝金属的高温抗氧化性能；

（4）高温工况下奥氏体不锈钢的选择及表面改性的研究；

（5）基于模拟软件的计算拟助力实验室研发，从温度场、应力场和材料流动的角度模拟焊接过程中材料、焊材、焊接方法和热输入对材料性能的影响，缩短研发周期。

期望实现的主要技术目标

1、在焊接过程中,必须将焊件保持较低的层间温度,最好不超过150 ℃。不锈钢厚板焊接时,为加快冷却,可从焊缝背面喷水或用压缩空气吹焊缝表面,但层间必须注意清理,防止压缩空气污染焊接区。

2、对于立焊和仰焊位置,应采用氧化钙型药皮焊条。其熔渣凝固较快,对熔化的焊缝金属可起到一定的支托作用。

3、焊接工艺参数选择  选择较小的电流，比焊接碳钢的电流小10％～45％，使焊条药皮不发红。