奧氏體不銹鋼制壓力容器焊接質(zhì)量控制

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1、奧氏體不銹鋼制壓力容器焊接質(zhì)量控制　　摘要：焊接是奧氏體不銹鋼壓力容器制造的關鍵工序，焊接質(zhì)量將直接影響壓力容器安全運行和使用壽命。因此，在奧氏體不銹鋼壓力容器產(chǎn)品安全檢驗過程中，焊接質(zhì)量檢驗非常重要。該文分析了奧氏體不銹鋼的焊接性和性能特點，有針對性的提出了焊接質(zhì)量控制措施，從而保證壓力容器的制造質(zhì)量?！　￡P鍵詞：奧氏體不銹鋼焊接質(zhì)量控制壓力容器　　《特種設備安全監(jiān)察條例》將涉及生命安全，危險性較大的壓力容器定義為特種設備。特種設備是國民經(jīng)濟建設的重要基礎設備，是與人民群眾生活密切相關的重要基礎設施，廣泛應用于社會經(jīng)濟建設和人民生活的各個領域，一旦發(fā)生事故，將會造成

2、嚴重的人員傷亡及重大財產(chǎn)損失。　　特種設備的生產(chǎn)制造過程離不開焊接環(huán)節(jié)，焊接是特種設備產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程的一項關鍵工序，其質(zhì)量的好壞將直接影響到特種設備安全運行和使用壽命。因此在對特種設備安全性能監(jiān)督檢驗過程中焊接控制十分重要。下面就奧氏體不銹鋼制壓力容器的焊接性能及特點，施焊控制重點介紹如下?！　?、奧氏體不銹鋼的焊接性能及特點　　奧氏體不銹鋼可采用焊條電弧焊和氣體保護焊方法施焊，其焊接過程對氫脆不敏感，焊態(tài)下接頭也有較好的韌性和塑性，可焊性較好。但如焊接工藝控制不當，焊接接頭易存在以下問題?！　?1)奧氏體不銹鋼具有較大的電阻率和線膨脹系數(shù)，較低的導熱率導致焊接過程

3、中的焊接變形大，易形成熱裂紋?！　?2)在焊接過程中，若在敏化區(qū)停留時間(對于18-8鋼，在450℃～850℃溫度之間)過長，短時加熱就很容易促使產(chǎn)生晶間腐蝕傾向，其原因是晶界上易形成鉻的碳化物，造成晶界貧鉻，降低抗晶間腐蝕能力。　　2、施焊控制重點　　2.1焊接變形與殘余應力控制　　焊接是一種局部加熱的工藝過程，這種過程會造成母材局部受熱膨脹和冷卻收縮現(xiàn)象，因此所有焊接均會產(chǎn)生不同程度的變形，這些變形有可能導致容器棱角度、直徑、橢圓度、垂直度、平面度等參數(shù)不符合設計圖樣的要求，也可能導致焊接殘余應力引起的焊接裂紋等缺陷。為減少焊接應力與變形引起的不利影響，在焊接結(jié)構(gòu)

4、設計時，應對焊縫的配置、形狀尺寸、數(shù)量等因素加以考慮。因設計時，焊縫已經(jīng)確定，只能采取焊接工藝措施來控制減少變形和殘余應力的影響。在實際監(jiān)督檢驗時，對壓力容器制造廠的焊接工藝以及合理施焊順序進行加以控制，盡量減少焊接接頭的拘束度是焊接工藝控制變形的基礎，也可采用反變形法和剛性固定法對設備焊接過程進行控制，使焊接變形和殘余應力降為最低?！　?.2應力腐蝕控制　　奧氏體不銹鋼焊接接頭對應力腐蝕比較敏感，一般情況下，焊接接頭中存在的殘余應力為應力腐蝕創(chuàng)造了必要條件，焊接熱過程導致的焊接接頭碳化物析出敏化，促進了應力腐蝕的發(fā)生，控制應力腐蝕應從控制焊接變形和焊接接頭敏化區(qū)溫度

5、著手實施。　　2.3焊接熱裂紋控制　　奧氏體不銹鋼焊接時，焊縫和近縫區(qū)均可產(chǎn)生裂紋，而且主要是熱裂紋，裂紋特征是典型的晶間斷裂，其原因是源于奧氏體不銹鋼受熱膨脹較大，散熱較慢，焊縫在凝固過程中，造成焊縫枝晶粗大和過熱區(qū)晶粒粗化，增大偏析，形成較大的焊接內(nèi)應力，因此，焊接過程應盡量采用較小的焊接熱輸入，不進行預熱并降低層間施焊溫度，控制焊接速度，減少高溫冷卻速度或適當降低焊接電流來減少焊縫熔深。另外，在焊接起弧和收弧處易產(chǎn)生焊接裂紋，焊接筒體縱焊縫時，應加引弧板和收弧板?！　?.4晶間腐蝕控制　　奧氏體不銹鋼焊接接頭易產(chǎn)生晶間腐蝕，造成晶間腐蝕的機理是在焊接過程中，敏化

6、區(qū)域溫度范圍(450℃-850℃)內(nèi)，在晶界析出鉻的碳化物形成了貧鉻的晶粒邊界。在焊接工藝控制上應采用較低的焊接熱輸入，快速冷卻以減少處于敏化加熱的時間;焊接材料控制上應盡量降低含碳量，增加鈮、鉬、鈦等元素到焊接接頭中，減少或阻止晶粒邊界生成鉻的碳化物，以減少焊縫產(chǎn)生晶間腐蝕的可能性?！　?.5焊接材料控制　　焊接材料是保證母材焊接質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)，需根據(jù)母材的化學成分，力學性能，焊接性能及結(jié)合容器的結(jié)構(gòu)特點，使用條件，焊接方法綜合考慮選用。通常應保證焊縫金屬的力學性能高于或等于母材標準規(guī)定的下限值，或應滿足產(chǎn)品圖樣中技術(shù)條件的規(guī)定，針對奧氏體不銹鋼焊接特點，焊材的選擇

7、應滿足以下幾點要求?！　?1)低的碳含量，以減少焊縫產(chǎn)生晶間腐蝕的可能性?！　?2)能夠通過焊材過渡各種合金元素到焊接接頭中，使焊縫金屬成為含有確定數(shù)量的奧氏體和鐵素體組織滲透，如鈮，鉬，鈦等元素到焊接接頭中與碳形成穩(wěn)定化合物，阻止晶粒邊界生成鉻的碳化物來增加耐晶間腐蝕性能?！　?3)嚴格控制焊材中硫、磷含量，以減少產(chǎn)生焊縫熱裂紋的危險性。另外焊接材料入庫、驗收、保管、發(fā)放與回收應進行嚴格的控制。監(jiān)檢人員應加以檢查、監(jiān)督，保證其符合規(guī)范程序要求?！　?.6焊接工藝控制　　焊接工藝評定是驗證擬定的焊接工藝正確性而進行的試驗過程及結(jié)果評價，評定內(nèi)容包含焊