加氢装置TP321奥氏体不锈钢临氢管道的焊接
摘要结合兰州石化300万吨年柴油加氢装置所采用的TP321奥氏体不锈钢临氢管道焊接施工实践，对TP321奥氏体不锈钢的焊接及稳定化热处理进行分析，并对高压临氢管线焊接提出几点注意事项。
关键词：TP321焊接工艺稳定化热处理1、前言
兰州石化300万吨年柴油加氢装置高压管道主要分布在四个区：第三区（炉反区）、第四区（构二区）、第一区（管带区）、第七区（压缩机区）。目前石化行业的柴油加氢装置的管道一般均采用经固溶和稳定化处理的TP321奥氏体不锈钢管，其焊接的好坏对于工程质量起着举足轻重的作用，美标TP321相当于国内的H0Cr20Ni10Ti，是一种焊接性能良好的奥氏体不锈钢，具有较高的抗腐蚀能力。但其在焊接过程中焊接应力大，在稳定化处理后经常会发生开裂，后续反复补焊易造成报废。因此，必须通过适当的焊接材料选择及合理的焊接工艺控制，才能避免或减少裂纹产生。
2、TP321奥氏体不锈钢的焊接工艺
TP321奥氏体不锈钢的焊接性能良好，在热影响区无淬硬性，焊接接头具有较好的塑性和韧性，常温力学性能完全可以满足使用要求。但在高温焊接过程中存在以下问题：
（1）由于奥氏体不锈钢有较大的热膨胀系数，焊接时会出现热裂纹；
（2）高温下多余的碳不断向奥氏体晶粒边界扩散，形成碳化铬，在晶界形成贫铬区，降低了抗晶间腐蚀能力；
（3）高温（650850℃）加热过程中，铁素体组织转变成σ脆性相析出，造成裂纹。提高奥氏体不锈钢的焊接质量关键在于合理选择焊材，以及有效控制焊接工艺参数。
3、焊前准备
31母材分析
临氢环境中钢材的腐蚀机理表明，降低焊缝金属中的碳含量直至低于它在奥氏体钢中室温附近的溶解极限，极大地减少碳的析出及GrFe23C6的形成，最大限度地减少“贫铬区”的出现，是防止晶间腐蚀的重要途径之一。同时，严格限制非金属磷、硫、硼等的含量，增加与碳生成稳定碳化物的钛、铌及促使钢材中产生铁素体的金属元素钼、钒，使焊缝成为奥氏体铁素体双向组织，以使铁素体溶解硫、磷等微量元素，最大范围地降低H在钢中反应生成CH4后在非金属
f部位聚集的空间。高温高压、临氢环境下的柴油加氢装置，一般选用TP321超低碳不锈钢材料，其成分如表1。
表1TP321原材料成分标准及实测含量
类别CM
SiSPGrNiTi
标准值《008《200《075《003《0041702009135C006
实测值0050016500036000002000260173610400420
32焊材选择
根据设计要求焊缝金属中δ铁素体含量约11，兰州石化分公司300r