不锈钢压力容器的焊接技术
不锈钢焊接工艺标准

不锈钢焊接工艺标准编制:审核:批准:目录1适用范围---------------------------------------------1 2施工准备---------------------------------------------1 2.1技术准备-----------------------------------------1 2.2作业人员-----------------------------------------1 2.3材料检查验收-------------------------------------1 2.4主要工机具---------------------------------------3 2.5测量及计量器具-----------------------------------3 2.6作业条件-----------------------------------------3 3施工工艺---------------------------------------------4 3.1工艺流程-----------------------------------------4 3.2工艺操作规程-------------------------------------5 3.3施工工艺参数-------------------------------------7 3.4施工工艺特点-------------------------------------8 3.5施工环节及重要工序-------------------------------9 4质量检验---------------------------------------------10 4.1质量检验标准-------------------------------------10 4.2焊后检验-----------------------------------------10 4.3特殊工艺或质量控制点-----------------------------10 4.4质量记录-----------------------------------------11 4.5应注意的质量问题---------------------------------11 5成品保护---------------------------------------------11 6职业健康安全或环境管理-------------------------------11 6.1 施工过程危害辩识及控制措施----------------------11 6.2环境因素识别及控制措施---------------------------12不锈钢焊接工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于铬,铬--镍奥氏体不锈钢的手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极惰性气体保护焊的焊接施工。
压力容器常用不锈钢焊接技术

不锈钢简介所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。
不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。
可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。
如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
又称不锈耐酸钢。
实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。
由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。
不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,当钢中含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜(自钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。
除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。
1、压力容器常用不锈钢及其焊接性压力容器常用不锈钢按其钢的组织不同可分为四类,即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体一铁素体双相不锈钢。
1.1奥氏体不锈钢及其焊接性奥氏体不锈钢含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好,可耐多种介质腐蚀,是应用最广泛的不锈钢,以高Cr-Ni型最为普遍。
目前奥氏体不锈钢大致可分为Crl8-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。
奥氏体不锈钢有以下焊接特点:①焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于其热传导率小,线膨胀系数大,因此在焊接过程中,焊接接头部位的高温停留时间较长,焊缝易形成粗大的柱状晶组织,在凝固结晶过程中,若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高,就会在晶间形成低熔点共晶,在焊接接头承受较高的拉应力时,就易在焊缝中形成凝固裂纹,在热影响区形成液化裂纹,这都属于焊接热裂纹。
防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有4%~12%的铁素体组织。
不锈钢焊接工艺标准

不锈钢焊接工艺标准编制:审核:批准:目录1适用范围---------------------------------------------1 2施工准备---------------------------------------------1 2.1技术准备-----------------------------------------1 2.2作业人员-----------------------------------------1 2.3材料检查验收-------------------------------------1 2.4主要工机具---------------------------------------3 2.5测量及计量器具-----------------------------------3 2.6作业条件-----------------------------------------3 3施工工艺---------------------------------------------4 3.1工艺流程-----------------------------------------4 3.2工艺操作规程-------------------------------------5 3.3施工工艺参数-------------------------------------7 3.4施工工艺特点-------------------------------------8 3.5施工环节及重要工序-------------------------------9 4质量检验---------------------------------------------10 4.1质量检验标准-------------------------------------10 4.2焊后检验-----------------------------------------10 4.3特殊工艺或质量控制点-----------------------------10 4.4质量记录-----------------------------------------11 4.5应注意的质量问题---------------------------------11 5成品保护---------------------------------------------11 6职业健康安全或环境管理-------------------------------11 6.1 施工过程危害辩识及控制措施----------------------11 6.2环境因素识别及控制措施---------------------------12不锈钢焊接工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于铬,铬--镍奥氏体不锈钢的手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极惰性气体保护焊的焊接施工。
不锈钢在压力容器中的应用及焊接技术二

技 术 综 述 不锈钢在压力容器中的应用及焊接技术(二)李平瑾1,王观东2,胡积胜1,崔 军1(11合肥通用机械研究所,安徽合肥 230031;21巴陵石化有限责任公司环氧树脂厂,湖南岳阳 414014)摘 要:通过对我国20世纪尿素不锈钢的焊接、腐蚀性能的研究及大型尿素设备、双相钢设备和高级不锈钢设备及管道的制造与焊接技术的回顾,介绍不锈钢在一些典型压力容器中的应用并展望其扩大应用的前景。
关键词:尿素级不锈钢;双相不锈钢;高级不锈钢;应用与焊接中图分类号:TG142171;TH49 文献标识码:A 文章编号:1001-4837(2003)08-0026-04Application of Stainless Steels in Pressure V esselsand Its Welding Technique(2)LI Ping-jin1,WANG G uan-dong2,HU Ji-sheng1,CUI Jun1(11Hefei G eneral Machinery Research Institute,Hefei230031,China;21E poxy Resin Factory of Baling Pertochemical C o1,Ltd1,Y ueyang414014,China)Abstract:Through looking back on the welding of stainless steels applied in urea equipment,the research on corrosion resistance,the fabrication and welding technology for urea equipment,duplex stainless steel equip2 ment,high-class stainless steel equipment,and stainless steel pipes last century,this article refered to the applica tion of stainless steel in s ome typical pressure vessels and had a vista of its prospect for extensive appli2 cation1K ey w ords:urea stainless steels;duplex stainless steel;high-class stainless steel;application and welding 212 双相不锈钢设备的制造和焊接技术双相不锈钢焊接时一般不需预热、后热及焊后热处理。
最新不锈钢压力罐的焊接方法

精品资料不锈钢压力罐的焊接方法........................................不锈钢压力罐的焊接方法在无塔供水设备装置中,往往有大量的不锈钢板需要现场焊接成圆柱型。
为了保证板材的焊接质量和罐体内部的清洁度,通常采用氩弧焊打底。
采用氩弧焊焊接不锈钢时,由于不锈钢和氧的亲和力很大,如果不采取焊缝保护措施,背面的焊缝金属很容易在焊接过程中氧化,合金元素烧损,且易产生焊接缺陷,造成焊缝金属的力学性能和耐蚀性下降。
在不锈钢压力罐氩弧焊时,为能保证焊缝背面的焊接质量,必/须采取有/效的防护措施。
本文就不锈钢氩弧焊时几种有/效的焊缝背面保护方法进行介绍。
管内充氩保护不锈钢压力罐氩弧焊,一般采用管内充氩的方法防止焊缝背面氧化。
充氩方法主要包括整体充氩和局部充氩等。
为节约工程成本并满足施工要求,施工过程中应结合管道的具体施工条件,灵活运用内部充氩的方法。
1.整体充氩法对于小直径管道或管件组对管道较短时,可采用整体充氩,该方法比较简单。
整体充氩的方法是:将两端用胶带(纸壳、橡胶板等)封口,由管子的一端充入氩气,另一端封口上部打上一个3~5mm的排放孔,主要是防止收弧时管内氩气压力过大,造成接头收弧困难,产生凹坑等缺陷。
另外,为了防止对口间隙处氩气大量排放,事先可用胶带封住一段管口,仅留出焊工一次连续焊接的长度。
焊完这段后,撕开相同长度的胶带,然后再施焊,依此类推,直至焊接完成。
2.局部充氩法当罐体较大、管路较长时,若直接向管内充氩,焊接质量不易保证,并且会浪费大量的氩气,增加工程成本。
为节约氩气,可采用局部充氩的方法。
局部充氩可采用水溶性纸法。
组对前,在管内距焊口两侧各150mm处贴水溶性纸,形成一组临时堵板,然后在对口间隙处采用充氩针头向管内充氩气。
当无塔供水系统进行水压试验时,水溶性纸很快溶解于水,并随水排除,不会造成不利影响。
另外,可制作充氩夹具进行局部充氩保护。
焊接前将充氩夹具堵板事先放置于管子两侧,焊接完成后将夹具从管内抽出。
薄壁不锈钢压力容器焊接制造难点的控制

薄壁不锈钢压力容器焊接制造难点的控制近几年随着我国经济的高速发展,不锈钢压力容器制品已经广泛的应用在制药、食品、化工等诸多领域。
尤其是近年来国家对食品药品监督重视,不锈钢板材的最主要优点表面可以杜绝细菌的滋生,可将食物腐败或污染,甚至中毒的机率降至最低,使其压在力容器制造行业备受亲睐,薄壁不锈钢压力容器设备在行业中所占的比重正逐年增加。
标签:薄壁不锈钢;压力容器;焊接难点;变形量控制引言前段时间,我公司承接了山东某化工厂发酵车间的26台设备制造,其中13台二级种子罐是直径DN2500mm,总高8600mm,罐体厚度是6mm的S30408板;另外13台一级种子罐设备是带夹套,罐体是直径DN800mm,总高2950mm,厚度是6mm的S30408板,夹套直径为DN900mm,夹套厚度为4mm的S30408不锈钢薄板。
这26台设备都要求内外抛光,抛光后外表面纹路要求均匀一致,这给我们制造焊接带来很大的难点。
1 薄壁不锈钢筒体纵缝焊接变形量的控制众所周知不锈钢材料焊接收缩量较一般的碳钢材料较大,尤其是4mm、6mm 的薄壁压力容器的制造更显困难。
为避免焊接过程中出现焊缝束腰的现象,经过几次试验,我们选用氩弧焊焊接的方式,在组对过程中,我们采用不留间歇的单面30°内破口形式。
纵缝组对时,在滚床上进行,让纵缝坡口垫滚床的一个滚子上,找平、点焊后直接进行焊接。
这样滚床的下滚就相当于一个垫板紧贴在焊缝的下面,能有效的方式焊缝变形。
压力容器一般都要进进行无损检测,所以焊缝必须清根。
一般来说,如果用碳棒清根,即使在焊缝两侧刷上防飞溅液也多少也会影响筒体外面的外观质量,尤其是焊道边上未刷到防飞溅液的地方。
而且薄壁不锈钢板用碳棒清根会造成焊缝宽窄不一致,清根深浅不均匀,所需填充的焊丝较多,及时用湿抹布擦拭降温,也很难保证不会出现变形、塌陷的现象。
对此,我们根据实际经验,不用气爆碳棒清根的方式,采用角磨机机械清根的方式,进行清根处理。
奥氏体不锈钢压力容器的焊接工艺

使晶界附近区贫铬而降低了这些区域的耐蚀性, 其严重 的程度 与不锈钢本 身 的碳 含 量 直 接 有 关 。 大 量 的 试 验 数 据 证 明 , 当 不 锈 钢 的 w( c) 低于O . 0 3 % 以下或更低 时,在常规生产 条件下焊接 的接头一般不 会出现这种 敏化现 象。因此, 选用超低碳不锈钢母材和相应的焊接材料是保证焊 接接头耐蚀 性 的最 有 效 的 方 法之 一 。 采用稳定型不锈钢也是保证焊接 接头耐蚀性的有效措 施。 在这些不锈 钢 中, 除了有足 够含量 的铬 、 镍 合金元 素之外 , 还加入 了稳定碳化 物 的元 素, 如铌、 钽和 钛等。这些合金元素与碳 的亲和力 比铬 高得多 。铌和钛 比铬
条。 Βιβλιοθήκη 总之 , 奥 氏体不锈钢具有 良好的焊接性, 在焊接过程 中, 焊缝金属和热
影响区不发生二次相变 , 通常焊前无需预热, 焊后可不作热处理。 但 在 拟 定 焊接工艺时, 也 要 考 虑 F列 不 利 因 素 :
( 1 )热膨胀系数大 奥 氏体不锈钢 的热膨 胀系数比碳钢大 5 0 % ̄ 6 0 %, 导致焊接接头的变形增大,特别是薄板焊接时必须采取相 应的工艺措施 , 以防止焊接变形 。厚板接头焊接时应注意降低焊接残余应力。 ( 2 ) 热导率低 奥 氏体不锈钢的热导率约为碳钢的一半, 使焊接热量不 易散失 , 加剧 了热 影响区 的过热 , 促使 晶粒 长大 , 并扩大 了敏化温 度区间 , 降低了接头的耐蚀性 。 为减少这种不利 的影响 , 可采用水冷钢垫板 , 以及焊 缝背面喷水冷却的办法加快焊接区的冷却速度。 对于不锈钢 压力容器 焊接来说 ,其 最重要 的是保 证焊接接 头的耐蚀
钢制压力容器焊接与热处理

钢制压力容器的焊接和热处理钢制压力容器制造中,焊接技术是极为关键的一项技术,文章综合理论与实际两大方面,对钢制压力容器(尤其是不锈钢复合钢板制压力容器)详细讨论了设计中的焊接工艺和热处理工艺,强调了焊接质量的重要性,对钢制压力容器的设计与制造,都有一定的指导意义。
<b> 焊接,是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术,设计中焊接接头的正确选择和制造中焊接质量的优缺点,都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影响,甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。
从这点来看,压力容器的焊接质量,既是个安全性问题,同时也是个经济性问题。
1.不锈钢复合板的焊接工艺通过翻阅与焊接相关的资料,以及开展焊接性试验,根据NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》,SH/T 3527-2009《石油化工不锈复合钢板焊接规程》,GB/T 13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定,接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。
焊接工艺的最终评估结果将作为制定产品焊接工艺的重要依据。
1.1.焊接方法不锈钢复合钢板有许多成熟的焊接方法,大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。
有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料,没有很大的焊接空间,直焊缝不长,可进行双面焊,对于这类换热器产品,采用焊条电弧焊方法更为合适,这样不仅能提升焊接质量,同时还可压缩成本,其操作较为灵活,几乎不受工件形状与焊接位置的影响。
1.2.焊接材料的选择焊材的选择,应根据基层强度相等和保证复合层耐腐蚀性的原则进行。
1.3.焊接设备和环境通常可选择直流焊机,基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。
所采用的钢丝刷、扁铲等工具都,都应是不锈钢材料。
焊接应在0 ℃以上的环境下进行,同时,现场应采取必要的防风措施。
1.4.焊接沟槽和接头装配1.4.1.沟槽选用沟槽形式时,应充分考虑焊接渡层的特点,焊接顺序应依次为焊基层、渡层到复层,,要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接,同时还应避免复层焊缝被多次受热,从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能,该沟槽形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。
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不锈钢压力容器的焊接技术一、压力容器用不锈钢及其焊接特点所谓不锈钢是指在钢中加入一定量的铬元素后,使钢处于钝化状态,具有不生锈的特性。
为达到此目的,其铬含量必须在12%以上。
为提高钢的钝化性,不锈钢中还往往需加入能使钢钝化的镍、钼等元素。
一般所指的不锈钢实际上是不锈钢和耐酸钢的总称。
不锈钢并不一定耐酸,而耐酸钢一般均具有良好的不锈性能。
不锈钢按其钢的组织不同可分为四类,即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢。
1.奥氏体不锈钢及其焊接特点奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢,以高Cr-Ni型最为普遍。
目前奥氏体不锈钢大致可分为Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。
奥氏体不锈钢有以下焊接特点:①焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于其热传导率小,线膨胀系数大,因此在焊接过程中,焊接接头部位的高温停留时间较长,焊缝易形成粗大的柱状晶组织,在凝固结晶过程中,若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高,就会在晶间形成低熔点共晶,在焊接接头承受较高的拉应力时,就易在焊缝中形成凝固裂纹,在热影响区形成液化裂纹,这都属于焊接热裂纹。
防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有 4 %〜12%的铁素体组织。
②晶间腐蚀根据贫铬理论,在晶间上析岀碳化铬,造成晶界贫铬是产生晶间腐蚀的主要原因。
为此,选择超低碳焊材或含有铌、钛等稳定化元素的焊材是防止晶间腐蚀的主要措施。
③应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏,且发生破坏的过程时间短,因此危害严重。
造成奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力。
焊接接头的组织变化或应力集中的存在,局部腐蚀介质浓缩也是影响应力腐蚀开裂的原因。
④焊接接头的b相脆化b相是一种脆硬的金属间化合物,主要析集于柱状晶的晶界。
Y相和S相都可发生b相转变。
比如对于Cr25Ni20型焊缝在800'C〜900'C加热时,就会发生强烈的丫转变。
对于铬镍型奥氏体不锈钢,特别是铬镍钼型不锈钢,易发生S T b相转变,这主要是由于铬、钼元素具有明显的b化作用,当焊缝中S铁素体含量超过12%时,S T b的转变非常显著,造成焊缝金属的明显的脆化,这也就是为什么热壁加氢反应器内壁堆焊层将S铁素体含量控制在3%〜10%的原因。
2.铁素体不锈钢及其焊接特点铁素体不锈钢分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢两大类,其中普通铁素体不锈钢有Cr12~Cr14型, 如00Cr12、0Cr13AI ; Cr16~Cr18 型,女口1Cr17Mo; Cr25~30 型。
由于普通铁索体不锈钢中的碳、氮含量较高,故加工成形及焊接都较困难,耐蚀性也难以保证,使用受到限制,在超纯铁素体不锈钢中严格控制了钢中的碳和氮总量,一般控制在0.035 %~0.045 %、0.030 %、0.010 %~0.015 %三个层次,同时还加入必要的合金元素以进一步提高钢的耐腐蚀性和综合性能。
素体不与普通铁锈钢相比,超纯高铬铁素体不锈钢具有很好的耐均匀腐蚀、点蚀及应力腐蚀性能,较多的应用于石化设备中。
铁素体不锈钢有以下焊接特点:①焊接高温作用下,在加热温度达到1000C以上的热影响区特别在近缝区的晶粒会急剧长大,焊后即使快速冷却,也无法避免因晶粒粗大化引起的韧性急剧下降及较高的晶间腐蚀倾向。
②铁素体钢本身含铬量较高,有害元素碳、氮、氧等也较多,脆性转变温度较高,缺口敏感性较强。
因此,焊后脆化现象较为严重。
③在400C〜600C长时间加热缓冷时,会出现475C脆化,使常温韧性严重下降。
在550C〜820C长时间加热后,则容易从铁素体中析岀b相,也明显降低其塑、韧性。
3.马氏体不锈钢及其焊接特点马氏体不锈钢可分为CM3型马氏体不锈钢、低碳马氏体不锈钢和超级马氏体不锈钢。
CM3型具有一般抗腐蚀性能,从Cr12为基的马氏体不锈钢,因加入镍、钼、钨、钒等合金元素,除具有一定的耐腐蚀性能,还具有较高的高温强度及抗高温氧化性能。
马氏体不锈钢的焊接特点:Cr13型马氏体不锈钢焊缝和热影响区的淬硬倾向特别大,焊接接头在空冷条件下便可得到硬脆的马氏体,在焊接拘束应力和扩散氢的作用下,很容易岀现焊接冷裂纹。
当冷却速度较小时,近缝区及焊缝金属会形成粗大铁素体及沿晶析岀碳化物,使接头的塑、韧性显著降低。
低碳及超级马氏体不锈钢的焊缝和热影响区冷却后,虽然全部转变为低碳马氏体,但没有明显的淬硬现象,具有良好的焊接性能。
二、压力容器用不锈钢焊材选用1.奥氏体不锈钢焊材选用奥氏体不锈钢焊材的选择原则是在无裂纹的前提下,保证焊缝金属的耐蚀性能及力学性能与母材基本相当,或高于母材,一般要求其合金成分大致与母材成分匹配。
对于耐蚀的奥氏体不锈钢,一般希望含一定量的铁素体,这样既能保证良好的抗裂性能,又能有很好的抗腐蚀性能。
但在某些特殊介质中,如尿素设备的焊缝金属是不允许有铁素体存在的,否则就会降低其耐蚀性。
对耐热用奥氏体钢,应考虑对焊缝金属内铁素体含量的控制。
对于长期在高温运行的奥氏体钢焊件,焊缝金属内铁素体含量不应超过5%。
读者可根据Schaeffler 图,按焊缝金属中的铬当量和镍当量估计出相应的铁素体含量。
2.铁素体不锈钢焊材选用铁素体不锈钢焊材基本上有三类:1)成分基本与母材匹配的焊材;2)奥氏体焊材;3)镍基合金焊材,由于其价格较高,故很少选用。
铁素体不锈钢焊材可采用与母材相当的材料,但在拘束度大时,很容易产生裂纹,焊后可采用热处理,恢复耐蚀性能,并改善接头塑性。
采用奥氏体焊材可免除预热和焊后热处理,但对于不含稳定元素的各种钢,热影响区的敏化仍然存在,常用309型和310型铬镍奥氏体焊材。
对于Cr17钢,也可用308型焊材,合金含量高的焊材有利于提高焊接接头塑性。
奥氏体或奥氏体一铁素体焊缝金属基本与铁素体母材等强,但在某些腐蚀介质中,焊缝的耐蚀性可能与母材有很大的不同,这一点在选择焊材时要注意。
3.马氏体不锈钢焊材选用在不锈钢中,马氏体不锈钢是可以利用热处理来调整性能的,因此,为了保证使用性能的要求,特别是耐热用马氏体不锈钢,焊缝成分应尽量接近母材的成分。
为了防止冷裂纹,也可采用奥氏体焊材,这时的焊缝强度必然低于母材焊缝成分同母材成分相近时,焊缝和热影响区将会同时硬化变脆,同时在热影响区中出现回火软化区。
为了防止冷裂,厚度3mm以上的构件往往要进行预热,焊后也往往需要进行热处理,以提高接头性能,由于焊缝金属与母材的热膨胀系数基本一致,经热处理后有可能完全消除焊接应力。
当工件不允许进行预热或热处理时,可选择奥氏体组织焊缝,由于焊缝具有较高的塑性和韧性,能松弛焊接应力,并且能较多地固溶氢,因而可降低接头的冷裂倾向,但这种材质不均匀的接头,由于热膨胀系数不同,在循环温度的工作环境下,在熔合区可能产生剪应力,而导致接头破坏。
对于简单的Cr13型马氏体钢,不采用奥氏体组织的焊缝时,焊缝成分的调整余地不多,一般都和母材基体相同,但必须限制有害杂质S、P及Si等,Si在Cr13型马氏体钢焊缝中可促使形成粗大的马氏体。
降低含C量,有利于减小淬硬性,焊缝中存在少量Ti、N或Al等元素,也可细化晶粒并降低淬硬性。
对于多组元合金化的Cr12基马氏体热强钢,主要用途是耐热,通常不用奥氏体焊材,焊缝成分希望接近母材。
在调整成分时,必须保证焊缝不致岀现一次铁素体相,因它对性能十分有害,由于Cr13基马氏体热强钢的主要成分多为铁素体元素(如Mo Nb W V等),为保证全部组织为均一的马氏体,必须用奥氏体元素加以平衡,也就是要有适当的C、Ni、Mn N等元素。
马氏体不锈钢具有相当高的冷裂倾向,因此必须严格保持低氢,甚至超低氢,在选择焊材时,必须要注意这一点。
三、压力容器用不锈钢焊接要点1.奥氏体不锈钢焊接要点总的来说,奥氏体不锈钢具有优良的焊接性。
几乎所有的熔化焊接方法均可用于焊接奥氏体不锈钢,奥氏体不锈钢的热物理性能和组织特点决定了其焊接工艺要点。
①由于奥氏体不锈钢导热系数小而热膨胀系数大,焊接时易于产生较大的变形和焊接应力,因此应尽可能选用焊接能量集中的焊接方法。
②由于奥氏体不锈钢导热系数小,在同样的电流下,可比低合金钢得到较大的熔深。
同时又由于其电阻率大,在焊条电弧焊时,为了避免焊条发红,与同直径的碳钢或低合金钢焊条相比,焊接电流较小。
③焊接规范。
一般不采用大线能量进行焊接。
焊条电弧焊时,宜采用小直径焊条,快速多道焊,对于要求高的焊缝,甚至采用浇冷水的方法以加速冷却,对于纯奥氏体不锈钢及超级奥氏体不锈钢,由于热裂纹敏感性大,更应严格控制焊接线能量,防止焊缝晶粒严重长大与焊接热裂纹的发生。
④为提高焊缝的抗热裂性能和耐蚀性能,焊接时,要特别注意焊接区的清洁,避免有害元素渗入焊缝。
⑤奥氏体不锈钢焊接时一般不需要预热。
为了防止焊缝和热影响区的晶粒长大及碳化物的析岀,保证焊接接头的塑、韧性和耐蚀姓,应控制较低的层间温度,一般不超过150C。
2.铁素体不锈钢焊接要点铁素体不锈钢的铁素体形成元素相对较多,奥氏体形成元素相对较少,材料淬硬和冷裂倾向较小。
铁素体不锈钢在焊接热循环的作用下,热影响区晶粒明显长大,接头的韧性和塑性急剧下降。
热影响区晶粒长大的程度取决于焊接时所达到的最高温度及其保持时间,为此,在焊接铁素体不锈钢时,应尽量采用小的线能量,即采用能量集中的方法,如小电流TIG、小直径焊条手工焊等,同时尽可能采用窄间隙坡口、高的焊接速度和多层焊等措施,并严格控制层间温度。
由于焊接热循环的作用,一般铁素体不锈钢在热影响区的高温区产生敏化,在某些介质中产生晶间腐蚀。
焊后经700〜850C退火处理,使铬均匀化,可恢复其耐蚀性。