09CrCuSb耐硫酸露点腐蚀用钢的焊接实践

09CrCuSb钢焊接材料选定及其焊接工艺前言节能和环保是我国目前发展中两大基本决策, 在锅炉的尾部增加省煤器或空气预热器等余热回收装置，以利用锅炉烟气出口的热量来加热进入锅炉里的水或预热进入炉膛内的空气，这样可充分利用锅炉的余热以实现节能。

通过省煤器水管或空气预热器烟管的排烟温度较高，而燃油、燃气锅炉燃烧过程中产生的SO2和SO3在换热冷却时要凝结成硫酸，使设备产生严重的硫酸露点腐蚀。

这种腐蚀有两大特点：烟气温度较高、产生的腐蚀主要是酸腐蚀，故选用近年国内研制的最为理想的耐硫酸露点腐蚀钢—09CrCuSb钢（ND钢）制作省煤器水管和空气预热器的烟管, 以抵御含硫烟气的硫酸露点腐蚀。

GB150.2-2011《压力容器第2部分：材料》附录A.3.5中规定了09CrCuSb钢管的技术要求，包括钢的化学成分、力学性能、耐腐蚀试验方法等，但在实践生产中对这种材料的焊接工艺介绍较少，先进行焊接试验和焊接工艺评定，不断摸索和总结检验，成功应用于产品的焊接。

1 09CrCuSb钢的焊接性 09CrCuSb、20#无缝钢管的化学成分如表1。

根据国际焊接学会IIW推荐的碳当量公式Ceq =C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15计算出09CrCuSb钢的碳当量Ceq=0.322%＜0.4%，说明09CrCuSb钢的焊接性良好，焊前不需要预热，焊后不需要热处理。

2 焊接方法及焊接材料选择 2.1 焊接方法本公司省煤器和余热回收装置有两种结构：一种为材质09CrCuSb，钢管规格有Φ25mm ×3mm、Φ32mm×3mm、Φ38mm×3mm三种，直管对接焊接后，进行接头数的10%X射线探伤后，连续弯管；第二种为材质09CrCuSb，钢管外进行螺旋翅片与材质为20#钢180°弯头对接，规格Φ25mm×3mm~Φ38mm×3mm。

接管直径较小，壁厚较薄，该环缝应采用全焊透的对接焊接，因此选用手工钨极氩弧焊（GTAW）进行焊接。

2019年第6期技术论坛耐硫酸漏点腐蚀用钢09C rC uSb 表面裂纹的原因分析及控制万秀娟,沈敏(质量管理部)含铜、锑耐候钢广泛用于制造应用于高含硫烟气中服役的省煤器、空气预热器、热交换器和蒸发器等装置设备,以抵御含硫烟气结露腐蚀。

经过长期实践应用,含铜、锑耐候钢种被普遍认为是国内理想的“耐硫酸低温腐蚀”用钢材之一,且其对于盐酸(H Cl )、氢氟酸(H F )、苛性钠(N aO H )、氯化钠(N aCl )都有较强的耐腐蚀性能。

目前,该耐候钢种市场需求好,然而,该钢种的生产技术要求较高,特别是表面缺陷较为严重且普遍分布的问题已成为大家研究的一个重要课题。

柳钢近年来开发的09Cr CuSb 、Q 355N H D 等中厚板耐候品种,未经处理的连铸坯,在轧成30m m 以上的钢板后,边部缺陷率比较严重。

对该品种的连铸坯和钢材缺陷进行分析,可望确认成因并结合柳钢目前的装备情况制定处理对策。

本文进行总结。

缺陷分析与检验缺陷形貌柳钢生产的09Cr C uSb 耐硫酸漏点腐蚀用钢,工艺路径:BO F →LF →CC M →冷送→热轧。

宽度1820m m 的连铸坯经纵-横-纵轧制成宽度2000m m 的成品钢板时,在钢板上下表面距边部300m m 的范围内出现表面裂纹(见图1a ),裂纹成簇状分布于钢板表面边部,上表面相对下表面更严重,厚度30m m 以上的钢板缺陷率达到100%,钢板报废;而厚度30m m 以下的钢板缺陷不明显。

铸坯表面裂纹分别对连铸坯的表面边部状态进行确认,并采用光学显微镜和扫描电镜对缺陷进行深入分析,连铸坯的表面边部存在极细的网状裂纹(见图1b )。

对连铸坯的裂纹处采样进行能谱分析(见图2),缺陷处除了含有铁的氧化物外,裂纹处的C u 质量分数高达2.0%~6.5%(见图2谱点2、3、4),明显且高于基体部位的C u 含量。

图109Cr CuSb 铸坯边部裂纹形貌a 钢板边部微裂纹b 表面网状裂纹502019年第6期技术论坛钢板表面裂纹对钢板表面裂纹进行金相显微分析,发现裂纹深入基体约0.15m m ,裂纹及附近观察到氧化质点和F 异常长大现象,且缺陷内局部有氧化皮填充。

09CrCuSb(ND钢)耐硫酸低温露点腐蚀用钢在锅炉的省煤器等用以抵御含硫烟气结露腐蚀的应用1.1省煤器腐蚀的类型省煤器的腐蚀包括管内腐蚀和管外腐蚀。

管内腐蚀属于氧腐蚀，也叫吸氧腐蚀，是指锅炉给水虽然经过处理，但仍含有一定量的氧，而氧的化学性质很活泼，能与钢铁设备的铁元素发生反应，造成钢铁设备的腐蚀，生成铁的氧化物Fe2O3和Fe3O4，便是日常所说的铁锈。

我厂近几年的运行除氧器的效果不好，锅炉给水的含氧量应低于15ug/L，而实际运行过程中除氧器的温度参数虽然能达到，但压力控制不下来，含氧量应远高于设计值。

根据上述氧腐蚀原理，在给水流经省煤器管内时，由于温度较高，极易发生省煤管内氧腐蚀，在管内壁上形成溃疡状腐蚀坑陷，危及省煤器的安全使用。

省煤器的管内氧腐蚀通常是高温段轻于低温段，这是给水中的氧被逐步消耗的结果。

管外腐蚀属于硫酸腐蚀，也叫低温腐蚀，是指锅炉烟气在通过省煤器段时，由于省煤器管壁温度较低，烟气中的硫酸蒸汽便凝结成酸液而附着在省煤器外管壁上，从而造成对省煤器的酸腐蚀。

省煤器的管外腐蚀通常只发生在低温段。

1.2 原因分析电厂锅炉省煤器中面临最为严重的是管外低温腐蚀，因而着重探讨该腐蚀内在机理。

燃料中的硫烧生成二氧化硫，其中一小部分还会生成三氧化硫，而三氧化硫与烟气中的水蒸汽会形成硫酸蒸汽。

烟气中的硫酸蒸汽在得到冷却温度下降到酸漏点后，就会凝结成液酸，液酸与烟气中的飞灰粘合便附着在冷却点的管壁上。

1.3省煤器低温腐蚀的影响因素燃用煤所含硫分较高。

硫分较高是引起省煤器腐蚀的一个重要因素。

另外在参烧煤气时，由于煤气中所含硫、氢，这样造成燃料中硫分、水分高，使燃烧生成的硫酸蒸汽份量多、浓度高，这就使得烟气中的酸汽漏点（即凝结温度）相对增高，而低温段省煤器的管壁温度又偏低，所以酸汽极易凝结到低温省煤器管壁上，造成省煤器的腐蚀。

根据以上分析，我们公司采用09CrCuSb(ND钢)耐硫酸低温露点腐蚀用钢替代原来的20/GB3087和20G/GB5310，在锅炉的省煤器等用以抵御含硫烟气结露腐蚀的应用上取得了良好的效果。

09CrCuSb耐酸钢板是目前国内理想的的耐硫酸低温腐蚀钢材，主要用于高含硫烟气中的省煤器、空气预热器、热交换器和蒸发器、烟囱钢套筒用于抵御含硫烟气的结露腐蚀。

具有卓越的耐酸性腐蚀能力。

09CrCuSb耐酸钢板的重要性：
随着科学技术的日新月异，生产企业用材的逐步更新，耐硫酸低温露点腐蚀用钢板的应用领域不断扩大,收到很多企业的青睐。

钢铁的发展离不开防腐技术的配合，特别是结构的耐腐性已成为当今世界关注的重大课题，从某种意义上说，钢的防腐技术是保证结构钢正常使用和耐久性的关键条件。

锅炉空气预热器，省煤气，换热器，冷凝冷却器，蒸发器所选用09CrCuSb耐硫酸腐蚀钢板。

关于09CrCuSb钢的资料
1、09CrCuSb的基本知识：
2、09CrCuSb耐硫酸露点腐蚀钢的焊接实践。

3、09CrCuSb钢TIG焊热裂纹探究。

4、耐硫酸露点腐蚀用09CrCuSb钢板焊接。

5、锅炉用09CrCuSb钢管TIG焊。

6、09CrCuSb焊接工艺要求
焊接09CrCuSb钢常用的方法是手工钨极氩弧焊（TIG）和手工电弧焊。

焊接需选用具有同种成分的NDS低氢钠型药皮的低合金钢碱性焊条，焊前进行烘干，温度380℃，时间约2h。

这种焊条电弧燃烧稳定，药皮可均匀熔化，飞溅小、成型美观，脱渣易清楚，且焊缝具有优异的抗硫酸露点腐蚀性能。

为保证焊缝全融透及焊接头性能，便于背清根和减少变形，选用单边 V型坡口，根据现场施焊位置进行了平焊和垂直俯位的手工电弧焊工艺试验，采用对接和T型角接2钟坡口型式，试板材质09CrCuSb，板厚均为12mm。

试验焊接接头力学性能均能均满足规定，面弯、背弯合格，对角接型式按JB 4708-92进行宏观金相检验，焊缝根部焊透，焊缝金属和热影响区没有裂纹和为熔合等缺陷。

7、09CrCuSb技术要求(《压力容器》GB150.2-2011A.3.5条)。

09crcusb钢管标准
摘要：
1.09crcusb 钢管简介
2.09crcusb 钢管的执行标准
3.09crcusb 钢管的力学性能
4.09crcusb 钢管的应用领域
5.09crcusb 钢管的规格及壁厚
正文：
09crcusb 钢管是一种无缝钢管，具有高强度和良好的韧性，主要用于输送流体和气体。

该钢管的执行标准为GB/T 17396-2008，其中国家的相关法规规定了09crcusb 钢管的力学性能、尺寸、形状和表面质量等方面的技术要求。

根据GB/T 17396-2008 标准，09crcusb 钢管的力学性能主要包括：抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性以及硬度。

这些性能指标的合格范围，保证了09crcusb 钢管在实际应用中的可靠性和稳定性。

09crcusb 钢管广泛应用于石油、天然气、水处理、化工、船舶、航天等领域。

由于其具有良好的抗腐蚀性和耐磨损性，09crcusb 钢管在这些领域中发挥着重要作用。

09crcusb 钢管的规格和壁厚根据实际应用需求而有所不同。

在我国，09crcusb 钢管的规格主要有：φ16mm-φ820mm，壁厚主要有：0.5mm-30mm。

用户可以根据具体的使用环境和工程需求，选择合适的规格和壁厚的
09crcusb 钢管。

综上所述，09crcusb 钢管作为一种无缝钢管，具有高强度、良好的韧性和抗腐蚀性等优点，广泛应用于各个领域。