换热器管束-管板焊缝失效及焊接工艺综述

发布时间：2021-10-27 08:02

　　管壳式换热器是石油化工行业中最为常用的换热器类型之一。其管束与管板之间的焊缝处是换热器的薄弱部位,非常容易发生失效。对不锈钢管壳式换热器管束-管板焊缝失效形式进行了总结,并详细地综述了不锈钢管壳式换热器管束与管板的焊接工艺,包括焊前处理、焊接方法、工艺参数、焊接检验等;针对性地提出了管束与管板的焊接工艺要点,为减少焊缝处的失效提供了借鉴。 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(03)北大核心CSCD

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【部分图文】：

换热器管束-管板焊缝处缝隙腐蚀机理

电偶腐蚀是换热器管束-管板焊接接头局部腐蚀行为中较为常见的1种类型。一方面，换热器的管束-管板可能采用异种金属，另一方面，焊接过程中会出现金属成分和冶金结构上的改变，导致管束、管板、热影响区及焊缝区各个区域的组织及化学成分的差异，从而导致各个区域之间存在一定的电位差。如图2所示，当焊缝处电位较低时，焊缝与管束或管板之间就会形成“大阴极小阳极”的电偶对，加剧焊接接头处的腐蚀，导致焊缝失效。1.1.3 晶间腐蚀

对于奥氏体不锈钢换热器而言，其焊缝处存在较强的晶间腐蚀倾向。由于碳在奥氏体组织中的扩散速度远大于铬，当奥氏体组织由于焊接热量输入，温度上升至敏化温度范围内，就会产生晶间偏析，在晶界附近生成大量碳化铬，造成奥氏体晶界区域贫铬。如图3所示，贫铬区由于含铬量低，呈阳极，而晶粒处呈阴极，导致贫铬区迅速被侵蚀，从而导致焊缝区耐蚀性能、力学性能恶化，继而发生失效。1.2 应力腐蚀开裂

【参考文献】：
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本文编号：3461197