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不銹鋼等復(fù)合鋼板熱處理狀態(tài)對(duì)各項(xiàng)性能的影響

文檔作者：任晶波，王殿祥，王曉旭，王軍，郭智文檔來(lái)源：大連寶原核設(shè)備有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年10月21日
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一
16一 ■論文廣場(chǎng) 2石0油12和年化第工15設(shè)卷備
不銹鋼等復(fù)合鋼板熱處理狀態(tài)對(duì)各項(xiàng)性能的影響
任晶波，王殿祥，王曉旭，王軍，郭智
(大連寶原核設(shè)備有限公司， 遼寧大連1 1 6600)
[摘要] 以實(shí)際產(chǎn)品為例，介紹了正火狀態(tài)供貨的非穩(wěn)定化不銹鋼復(fù)合鋼板冷成形工藝性能及覆層耐蝕性受到的損害，指
出不銹鋼等復(fù)合鋼板不應(yīng)僅以原基層材料熱處理狀態(tài)供貨，而應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臒崽幚硗瑫r(shí)保證基層和覆層材料的性能?？筛鶕?jù)
設(shè)備制造工藝和服役工況及覆層材料種類(lèi)，選擇不同的熱處理狀態(tài)。
[關(guān)鍵詞]復(fù)合鋼板；熱處理狀態(tài)；工藝性能；金相組織；力學(xué)性能
不銹鋼復(fù)合鋼板在石油化工和煤化工等裝備
中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是，國(guó)內(nèi)復(fù)合鋼板供貨標(biāo)
準(zhǔn)對(duì)其熱處理狀態(tài)未規(guī)定明確的熱處理制度， 并
過(guò)分強(qiáng)調(diào)以基層材料的熱處理狀態(tài)作為復(fù)合板的
供貨狀態(tài)，忽略了覆材受到的影響。而國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)
則區(qū)別不同覆材鋼種，規(guī)定不同的熱處理狀態(tài)【1]，
以滿足不同的需求。由于復(fù)合板基層材料一般為
低碳低合金鋼，多為正火或正火(淬火)+回火狀
態(tài)供貨，復(fù)合鋼板若按基材狀態(tài)熱處理，不僅奧
氏體和奧氏體一鐵素體不銹鋼覆材耐蝕性會(huì)下降
[2]
， 冷加工工藝性能也受到影響，基層和覆層在旋
壓時(shí)常發(fā)生裂紋【 1，有些企業(yè)在冷卷復(fù)合板筒節(jié)時(shí)
還出現(xiàn)過(guò)卷斷的情況。因此，正確選擇復(fù)合鋼板
的供貨狀態(tài)不僅影響設(shè)備的使用壽命，而且對(duì)設(shè)
備制造質(zhì)量至關(guān)重要。
1正火狀態(tài)不銹鋼復(fù)合板工藝性能和覆層耐蝕性
的惡化
1．1正火狀態(tài)不銹鋼復(fù)合板復(fù)層和基層的冷旋壓
裂紋
某洗滌塔封頭采用Q345R+0Crl8Ni9復(fù)合鋼板
制造， 復(fù)合板為正
火狀態(tài)供貨，采用
冷旋壓工藝成形，
結(jié)果在封頭內(nèi)側(cè)直
邊以下覆層出現(xiàn)大
量分布不規(guī)則的裂
紋，在封頭外側(cè)出
現(xiàn)如圖1所示平行于
軋制方向的裂紋。
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圖1不銹鋼復(fù)合板橢圓封頭基層旋壓裂紋位置示意圖
圖2三種狀態(tài)OOCrl9Ni i0在同一環(huán)境的腐蝕形貌
1．2不同熱處理狀態(tài)同一牌號(hào)不銹鋼在同一環(huán)境
的耐蝕性比較
同樣是上述洗滌塔，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水壓試
驗(yàn)時(shí)，由于試壓水氯離子超標(biāo)，正火狀態(tài)的簡(jiǎn)體
內(nèi)壁不銹鋼覆層出現(xiàn)大量點(diǎn)狀腐蝕：同一牌號(hào)的
固溶狀態(tài)供貨的塔內(nèi)件， 未發(fā)現(xiàn)腐蝕：塔內(nèi)壁覆
層不銹鋼焊縫也未發(fā)生明顯腐蝕，見(jiàn)圖2。
1．3非穩(wěn)定化不銹鋼復(fù)合鋼板正火后復(fù)層和基層
的組織變化
圖3和圖4分別為Q345R+0Crl 8Ni9復(fù)合鋼板復(fù)
層和基層的顯微組織， 由于復(fù)合板制造廠將多張
板用耐火磚隔開(kāi)同爐熱處理， 出爐時(shí)在臺(tái)車(chē)上空
冷，不僅覆層晶界和晶內(nèi)出現(xiàn)大量析出物，基層
組織也呈明顯帶狀分布，不僅覆層耐蝕性、基層
力學(xué)性能下降，而且冷成形工藝性變壞，是造成
旋裂和卷斷的根本原因。而ASME規(guī)范對(duì)此類(lèi)復(fù)合
板的要求是加熱到適當(dāng)溫度固溶，然后單張板各
自空冷 。
作者簡(jiǎn)介：任晶波(1978一)，男。遼寧大連人，本科學(xué)歷，
學(xué)士，工程師。從事企業(yè)經(jīng)營(yíng)和技術(shù)管理工作。
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第6期 任晶波等不銹鋼等復(fù)合鋼板熱處理狀態(tài)對(duì)各項(xiàng)性能的影響 一 9．
表3 不銹鋼復(fù)合鋼板和鎳合金復(fù)合鋼板封頭(基材1 5crMoR)母材熱成形試板各項(xiàng)性能試驗(yàn)結(jié)果 m】
材料 狀態(tài) Rm／(N／mm~) ReL(N／mm~) A／％ AKV／J(20℃) 180。彎曲(d=3a) 基層硬度／HB 覆層晶間腐蝕試驗(yàn)
不銹鋼復(fù) 1020-950℃ 570 445 33 219 194 iB2 合格 177 合格
合鋼板 (噴水)
鎳合金復(fù) 980—870℃ 580 470 24 22i 196 196 合格 208 腐蝕率0．09／a
合鋼板 (噴水)
表4 15CrMoR+316L／N08825設(shè)備整體熱處理后產(chǎn)品焊接試板(基材15CrMoR)各項(xiàng)性能試驗(yàn)結(jié)果 】
拉材料 伸Rm／ 沖擊 Aj(V／ 彎曲／180 硬度／HB 腐蝕試驗(yàn)
(N／ram2) J(2O℃) (4a)
不銹鋼復(fù)合板 480／475 21O 198 230 完好無(wú)裂紋 母材 熱影響區(qū) 焊縫 焊縫 堆焊表面合格
焊接試板 (塑斷于母材) 143 144 142 l78 176 178 167 168 165 (GB／T4334．5)爿c
鎳合金復(fù)合板 500／505 190 210 178 完好無(wú)裂紋 145 146 145 169 177 180 160 162 165 0
． 焊接試板 (塑斷于母材) 29／a、0．3／a**
堆焊焊材為E316LTI—I
料0．29／a為試板縱縫腐蝕率，0．30／a為試板堆焊表面腐蝕率，焊材為ENiCrMo一3(均按ASTM 262 c法測(cè)定)。
3結(jié)語(yǔ)
國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不銹鋼及鎳合金復(fù)合鋼板的熱處
理制度并無(wú)明確規(guī)定，某些不銹鋼復(fù)合鋼板因設(shè)
計(jì)要求按基材狀態(tài)熱處理而導(dǎo)致使用性能和工藝
性能惡化，雖然按標(biāo)準(zhǔn)仍可通過(guò)驗(yàn)收，但存在潛
在風(fēng)險(xiǎn)。本文以實(shí)際案例介紹了不銹鋼復(fù)合板在
制造過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題及正確選擇供貨狀態(tài)應(yīng)考慮
的因素，同時(shí)介紹了不同熱成形和熱處理工藝對(duì)
幾種不銹鋼及鎳合金復(fù)合鋼板各項(xiàng)性能的影響，
望引起業(yè)內(nèi)同行的注意和借鑒。
◆參考文獻(xiàn) ’
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