聚丙烯裝置中雙相不銹鋼設(shè)備國產(chǎn)化第一期確定的目標(biāo)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(shè)計(jì)溫度為-10℃。根據(jù)干燥器的厚度和工廠實(shí)際條件,采用GTAW和SMAW這2種焊接方法。根據(jù)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(guī)范參數(shù)的合理范圍，見表中的母材為UNSS31803。還同時列出了意大利Comer公司中的數(shù)據(jù)和瑞典Sandvik公司推薦的參數(shù)。

 我國聚丙烯裝置中雙相不銹鋼設(shè)備就是Comer公司提供的。試驗(yàn)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(shù)據(jù),都是把從這樣的非標(biāo)準(zhǔn)小試樣上得到的測量值按比例關(guān)系轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)試樣上的數(shù)值。

2. 評定結(jié)果分析及技術(shù)安全性

(1)、強(qiáng)度　評定試驗(yàn)中所得焊接接頭抗拉強(qiáng)度都不低于800MPa,遠(yuǎn)高于母材標(biāo)準(zhǔn)下限620MPa,且都斷于母材。這與Comer公司PQR中的數(shù)據(jù)和其他資料中的試驗(yàn)結(jié)果處于相同水平。

(2)、塑性　焊接接頭的塑性用彎曲試驗(yàn)來評定。評定試驗(yàn)除按ASME規(guī)范,用直徑4倍于彎曲試樣厚度的壓頭試驗(yàn)外(d=4a),還用3倍于試樣厚度的壓頭(d=3a)進(jìn)行了試驗(yàn)。2種情況下,無論雙面焊,還是單面焊試樣,彎曲到180°后,試樣表面都未出現(xiàn)裂紋。用ASME規(guī)范第Ⅸ卷,QW-466.1注(b)中的公式計(jì)算,在d=4a和d=3a時,試樣外側(cè)纖維達(dá)到的伸長率分別為20%和25%,說明焊縫或焊接接頭的塑性達(dá)到了與母材相同的水平。

(3)、韌性　從表的評定試驗(yàn)結(jié)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(qū)的沖擊功,及側(cè)向膨脹量都遠(yuǎn)高于ASME標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)。但手工電弧焊焊縫金屬的沖擊韌度卻低得多,尤其側(cè)向膨脹量僅稍高于0.38mm的合格標(biāo)準(zhǔn)。考慮到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(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表。表中同時列出了Comer公司PQR中的數(shù)據(jù)和外國2種焊條說明書中的數(shù)據(jù)。比較這些資料提供的數(shù)據(jù)不難看出,焊接工藝評定中測得的數(shù)據(jù)和外國資料中的數(shù)據(jù)處在同一水平上。而且在-40℃的溫度下,仍然能夠保持在ASME規(guī)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(yàn),試驗(yàn)條件及結(jié)果見表。試驗(yàn)中用改變焊條直徑和施焊技術(shù)(直線或擺動)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(xiàn)的情況相同。試驗(yàn)結(jié)果證明,在這些變化范圍內(nèi),焊縫金屬的沖擊韌度變化不大,都保持在合格范圍之內(nèi)。

(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(yàn)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)量證明書上標(biāo)注的熔敷金屬鐵素體含量為40%和45%?！　?/span>

  本次評定試驗(yàn)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(nèi)。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,相比幾乎沒有變化。說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(jù)上述評定和試驗(yàn)結(jié)果,開展了干燥器試制。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(yàn)未發(fā)現(xiàn)問題。焊縫射線檢驗(yàn)結(jié)果和產(chǎn)品試板性能也都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。通過試驗(yàn)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(dá)到了國外相同水平，雙相不銹鋼設(shè)備完全可以立足國內(nèi)制造。