卞卫国，林桂贤，李永红，张建晓

（兰州兰石重型装备股份有限公司，甘肃 兰州 730050）

0 前言

催化装置用油浆蒸汽发生器，换热管材质为0Cr18Ni9，规格 φ25 mm×2.5 mm、φ25 mm×2 mm；管板材质为15CrMoⅣ+(309L+308L)堆焊层，管板厚度δ=336 mm，结构简图如图1所示。检修时发现换热管出现泄漏（见图2），管板局部有裂纹（见图3），为了保证浆蒸汽发生器的安全使用，炼油厂委托兰州兰石重型装备股份有限公司对该台设备进行修复，使其投入正常使用，根据在役压力容器修复原则和设备实际状况，对该设备进行了修复。

由于换热管与管板材质均为奥氏体不锈钢，焊接时易产生热裂纹，为确定合理的修复方案，对奥氏体不锈钢的焊接特点做了进一步分析。

图1 油浆蒸汽发生器结构简

1 奥氏体不锈钢的焊接特点

（1）焊接热裂纹。奥氏体不锈钢热传导率小，线膨胀系数大，焊接过程中，焊接接头部位在高温停留时间较长，焊缝易形成粗大的柱状晶组织，凝固结晶时，若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，当焊接接头承受较高的拉应力时，导致在焊缝中形成凝固裂纹、热影响区形成液化裂纹，都属于焊接热裂纹。

图2 换热管头开裂

图3 管板局部开裂

（2）焊接变形与收缩。奥氏体型不锈钢的电阻是碳钢的5倍，在同样的焊接电流、电弧电压条件下的热输入要多；热导率低，约为碳钢的1/3，导致热量传递速度缓慢，热变形增大；线膨胀系数比碳钢大约40%，易引起加热时热膨胀量和冷却时收缩量的增加，焊后的变形量显得更加突出。……