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本文针对我国乙烯裂解炉建设的实际情况,研究了镍基焊材焊接的技术性,通过分析奥氏体耐热合金HP的焊接性,制定了一套适合裂解炉管焊接生产的最佳工艺,以可靠的质量和焊接工艺向生产实践推广应用。首先本文深入分析了HP铸造奥氏体耐热合金热裂纹与接头腐蚀产生的原因,并提出了防止热裂纹与接头腐蚀的方法和工艺措施。其次分析了HP系中的两种典型的裂解炉管材料HP40Nb和HP45NbTi的焊接性,HP40Nb与HP45NbTi分别采用NiR82和20.70.Nb镍基焊丝手工钨极氩弧焊打底、中国安泰科技股份有限公司和英国METRODE公司生产的两种25-35Nb焊丝填充焊并盖面的焊接工艺,焊接了外径125mm、壁厚11mm的HP40Nb和HP45NbTi铸造耐热合金炉管对接接头。均获得了常温和高温下都满足使用要求的焊接接头,并对焊接接头微观组织进行了分析。观察了HP40Nb在1050℃高温时效不同时间其显微组织的变化。从不同时效时间炉管的显微组织可以看出,时效过程中耐热合金的共晶碳化物形态和数量均随时间而变化,尤其形态变化更明显,Cr23C6形态逐渐由骨架状转变为块状或网链状。而碳化物NbC的析出主要出现在柱状和等轴组织的晶界处、柱状晶粒的胞边界处以及铬碳化物之间。暴露于高温时,高熔点的NbC以不变的体积分数保持在原位。最后研究了1050℃72h~200h高温时效下的HP40Nb和HP45NbTi铸造耐热合金炉管对接接头的显微组织与力学性能的变化,结果表明,HP40Nb焊接接头时效200h后发现晶界析出碳化物为Cr23C6和NbC。而HP45NbTi时效200h后发现只有碳化物Cr23C6析出。高温时效200h时间内,两种接头试样的屈服强度均变化较小,其原因可能是时效状态下,合金保留了耐热性(热强性和抗氧化性)良好的单一奥氏体基体和弥散分布的碳化物Cr23C6、NbC和γ′等强化相,而高温时效析出的碳化物和γ′等强化相具有较高的稳定性。