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《淺談壓力容器焊接缺陷及焊后熱處理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談壓力容器焊接缺陷及焊后熱處理、八—5—一、刖S壓力容器在石油化工生產(chǎn)中占有十分重要地位。壓力容器可以充當反應、交換能量、分離、塔器、貯存、運輸?shù)仁突ぴO(shè)備。它們具有炮炸危險，它們的安全運行直接關(guān)系企業(yè)生產(chǎn)和人身安全。所以壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量歷來受到國家高度重視。近十余年來，我國壓力容器設(shè)計、制造，管理走上了法制管理軌道，產(chǎn)品質(zhì)量正穩(wěn)步提高。焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定，焊縫表面美觀平整。焊接成為壓力容器生產(chǎn)關(guān)鍵工序，焊接的質(zhì)量是保證壓力容器質(zhì)量非常重要環(huán)節(jié)。單焊接質(zhì)量受多種因素影響：焊工技能、剛才化學成份、力學性能、焊接材料、焊接工藝及設(shè)備、環(huán)境等等都可以影響焊接質(zhì)量。為
2、了提高壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量，國家通過取得制造許可證方可生產(chǎn)。對取得制造許可證廠家，制定焊接規(guī)程，方允許生產(chǎn)，焊工持證上崗，加強質(zhì)量保證體系各個環(huán)節(jié)控制管理，口的就是要盡力避免減少質(zhì)量隱患，以保證壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量。隨著石化工業(yè)飛速發(fā)展，壓力容器正向大型化，高強度方向發(fā)展，對壓力容器質(zhì)量提出更高要求，促使壓力容器焊接技術(shù)、工藝要不斷提高。二、焊接缺陷1、焊接接頭裂紋產(chǎn)生大家知道，焊接接頭是一個組織不均勻體和力學性能不均勻體。施焊接過程焊接接頭熔合線附近，溫度在固相和液相之間，冷卻后組織屬丁?過熱組織、品粒粗大、化學成份和組織都極不均勻、強度上升、塑生降低。熔合線外側(cè)為“
3、過熱區(qū)”，此域晶粒粗大，常出現(xiàn)魏氏組織和索氏體，因而韌性顯著降低。過熱區(qū)外側(cè)為“正火區(qū)”，由于加熱和冷卻發(fā)生重結(jié)晶過程，得到細化細小均勻的鐵素體加珠光體。再外側(cè)是“不安全重結(jié)晶去”，加熱溫度在AC1-AC3之間區(qū)域，該區(qū)加熱時鋼中珠光體和部分鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я１容^細的奧氏體，單仍保留部分鐵素體，在冷卻時奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿¤F素體和珠光體，而未熔入奧氏體的鐵素體不發(fā)生轉(zhuǎn)變，晶粒比較粗大，形成結(jié)晶顆粒大小均勻組織，并仍保留原始組織中的帶狀特性。由于熱影響及區(qū)熔池的結(jié)晶和換熱方向剛好相反，也即熱影響區(qū)至融合線至焊縫為結(jié)晶方向，熔合線處最先結(jié)晶，熔池中心結(jié)晶最慢。使得熔池雜質(zhì)
4、由熔合線向中心移動，因而熔池中央處易產(chǎn)生夾渣缺陷，而熔合線處由于冷卻速度快，易產(chǎn)生裂紋。焊接腐蝕裂接頭可以由于鋼材淬硬性產(chǎn)生裂紋，氫擴散產(chǎn)生冷裂紋，再熱裂紋，晶間紋，以及由于焊接規(guī)范和工人技能因索產(chǎn)生焊接缺陷等。實踐證明，裂紋對壓力容器產(chǎn)品質(zhì)量危害最嚴重。1）熱裂紋，是由于焊接熔池在結(jié)晶過程中存在著偏析現(xiàn)象，偏析出的物質(zhì)多為低熔點的共品和雜質(zhì)，結(jié)晶過程以液態(tài)間層存在，由于熔點低，往往最后結(jié)晶凝固，凝固后強度也極低。當焊接拉伸應力足夠大時，液態(tài)間層拉開或凝固后不久被拉斷而成裂紋。2）冷裂紋，是指焊接時在A3的下溫度冷卻中或冷卻至保溫以后產(chǎn)生的裂紋。形成裂紋溫度低，
5、在馬氏體轉(zhuǎn)變范圍,即在200-300°C以下，故稱冷裂紋。有時焊后兒小時或兒天后，甚至長時間才出現(xiàn)裂紋，故又稱為延遲裂紋。其危害性更人。冷裂紋往往由于電弧燃燒時空氣侵入或藥皮物質(zhì)分解等，氫進入熔池熔丁?鐵水中，因高溫時鐵水溶解大量氫氣，在低溫時溶解度大大降低，溶于鐵水中氫從鐵水中析出，氫擴散聚集到鋼中缺陷處，產(chǎn)生局部壓力增大，促使鋼產(chǎn)生裂紋，所以冷裂紋又稱為氫致裂紋。鋼在軋制時內(nèi)部存在嚴重層狀非金屬夾雜物，使厚度方向拉伸塑性很差，在板厚方向存在高拉壓力，產(chǎn)生臺階狀層狀撒裂。3）再熱裂紋，一些含、Cr>Mo、V、B等合金之素的鋼材焊后不產(chǎn)生裂紋。在消應力處理時，或
6、在一定溫度下長時間使用后，沿熱影響區(qū)晶界產(chǎn)生裂紋，稱再熱裂紋，簡稱SR裂紋。再熱裂紋是由于第一次熱后過程中過飽和和固溶的碳化物（主要是Cr、Mo、V的碳化物），在再加熱吋，再次析出，造成晶內(nèi)強化，使滑移應變集中原先奧氏體晶界，當晶界塑性應為能力不足以承受松弛應力過程產(chǎn)生的應變吋就產(chǎn)生再熱裂紋。這類鋼材在600°C附近有一敏感區(qū)。超過650°C時敏感性減弱。4）防止裂紋產(chǎn)牛的方法為了防止裂紋產(chǎn)生，可以限制鋼材和焊材S、P含量：調(diào)節(jié)鋼材化學成份；細化焊縫晶粒；提高焊材堿度；改善偏析；控制焊接規(guī)范；提高焊縫系數(shù)，多層多道焊，采用小線能量；鑄件斷弧，減少弧坑。還可以選用
7、低氫堿性焊條，焊條嚴格烘干，隨用隨?。贿x用合理焊接規(guī)范；焊后立即消氫;提高鋼材質(zhì)量，減少鋼材層狀夾雜物；財務降低焊接應力的各種工藝措施。減少殘余應力和應力集中；預熱機緩冷，焊后熱處理。這些辦法，只要運用得當都可以收到提高焊接質(zhì)量，防止缺陷的作用。至于未焊透，未熔合、夾渣、氣孔、焊縫表面缺陷如咬肉，焊縫尺寸等都可以通過無損探傷檢查，定出缺陷的位置,采取合理、有效返修工藝，認真操作，也可以達到消除焊縫缺陷，保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量目的。三、焊后熱處理焊后熱處理可以消除殘余應力防止變形也就是說可以松弛焊接殘余應力，穩(wěn)左尺寸和形狀。焊后熱處理也可以改善母材，焊接區(qū)結(jié)構(gòu)件的性能：
8、具體說：可以軟化熱影響區(qū)
