聚丙烯裝置中雙相不銹鋼設備國產(chǎn)化第一期確定的目標產(chǎn)品是干燥器。這是一臺直徑2000mm(大端)和1600mm(小端)，高度6250mm，體積11.5立方米的容器。主體材料為UNSS31803雙相不銹鋼，壁厚8mm，容器最低設計溫度為-10℃。根據干燥器的厚度和工廠(chǎng)實(shí)際條件,采用GTAW和SMAW這2種焊接方法。根據前面提到的關(guān)于焊接雙相不銹鋼的基本知識，不難確定出焊接規范參數的合理范圍，見(jiàn)表中的母材為UNSS31803。還同時(shí)列出了意大利Comer公司中的數據和瑞典Sandvik公司推薦的參數。

 我國聚丙烯裝置中雙相不銹鋼設備就是Comer公司提供的。試驗使用母材厚10mm,加工出的沖擊試樣沿缺口方向尺寸為8mm和6mm。表和以后各表中沖擊功的數據,都是把從這樣的非標準小試樣上得到的測量值按比例關(guān)系轉換成標準試樣上的數值。

2. 評定結果分析及技術(shù)安全性

(1)、強度　評定試驗中所得焊接接頭抗拉強度都不低于800MPa,遠高于母材標準下限620MPa,且都斷于母材。這與Comer公司PQR中的數據和其他資料中的試驗結果處于相同水平。

(2)、塑性　焊接接頭的塑性用彎曲試驗來(lái)評定。評定試驗除按ASME規范,用直徑4倍于彎曲試樣厚度的壓頭試驗外(d=4a),還用3倍于試樣厚度的壓頭(d=3a)進(jìn)行了試驗。2種情況下,無(wú)論雙面焊,還是單面焊試樣,彎曲到180°后,試樣表面都未出現裂紋。用ASME規范第Ⅸ卷,QW-466.1注(b)中的公式計算,在d=4a和d=3a時(shí),試樣外側纖維達到的伸長(cháng)率分別為20%和25%,說(shuō)明焊縫或焊接接頭的塑性達到了與母材相同的水平。

(3)、韌性　從表的評定試驗結果可看出,氬弧焊焊縫金屬和氬弧焊與手工電弧焊焊接試板熱影響區的沖擊功,及側向膨脹量都遠高于A(yíng)SME標準規定的合格標準。但手工電弧焊焊縫金屬的沖擊韌度卻低得多,尤其側向膨脹量?jì)H稍高于0.38mm的合格標準?？紤]到UNSS31803這種材料完全可能在更低的溫度下使用,所以又在-40℃的溫度下進(jìn)行了手工電弧焊焊縫金屬的沖擊試驗,試驗結果見(jiàn)表。表中同時(shí)列出了Comer公司PQR中的數據和外國2種焊條說(shuō)明書(shū)中的數據。比較這些資料提供的數據不難看出,焊接工藝評定中測得的數據和外國資料中的數據處在同一水平上。而且在-40℃的溫度下,仍然能夠保持在A(yíng)SME規范要求的合格水平上。

  另外還進(jìn)行了焊接熱輸入量對手工電弧焊焊縫金屬沖擊韌度影響的試驗,試驗條件及結果見(jiàn)表。試驗中用改變焊條直徑和施焊技術(shù)(直線(xiàn)或擺動(dòng))的辦法得到不同的焊接熱輸入量。這些改變基本上與實(shí)際生產(chǎn)中可能出現的情況相同。試驗結果證明,在這些變化范圍內,焊縫金屬的沖擊韌度變化不大,都保持在合格范圍之內。

(4)、顯微組織　雙相不銹鋼理想的組織狀態(tài)為鐵素體相和奧氏體相各占50%。實(shí)際上,每種相成分40%和60%都屬正常。例如,本次試驗和產(chǎn)品試制使用的母材是瑞典AVESTA公司提供的,鐵素體含量為35%和55%。焊條是法國SAF公司提供的,質(zhì)量證明書(shū)上標注的熔敷金屬鐵素體含量為40%和45%?！　?/span>

  本次評定試驗中得到的鎢極氬弧焊和手工電弧焊焊縫金屬的顯微組織照片見(jiàn)圖?？梢钥闯鰞煞N焊接方法得到的焊縫均為雙相組織,兩相比例也都在正常范圍之內。圖是手工電弧焊焊縫經(jīng)1100℃加熱45分鐘，在水中激冷后的組織,即接近平衡的組織，與圖比較,相比幾乎沒(méi)有變化。說(shuō)明所采用的焊接方法能夠保證得到接近平衡的顯微組織。

  據上述評定和試驗結果,開(kāi)展了干燥器試制。除直徑2000mm的封頭上一條拼接焊縫全用手工電弧焊雙面焊(清根)外,其余焊縫都采用氬弧焊打底,手工電弧焊單面焊技術(shù)。封頭施壓成型后檢驗未發(fā)現問(wèn)題。焊縫射線(xiàn)檢驗結果和產(chǎn)品試板性能也都符合標準要求。通過(guò)試驗和試制工作,掌握了雙相不銹鋼的焊接技術(shù)。首臺干燥器的焊接質(zhì)量達到了國外相同水平，雙相不銹鋼設備完全可以立足國內制造。