不銹鋼壓力容器

不銹鋼壓力容器的焊接工藝分析

在不銹鋼壓力容器中，大多數(shù)采用鉻鎳奧氏體不銹鋼作為殼體材料，主要鋼種有1Crl8Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、0Cr19Ni13Mo3及0Cr18Ni2Mo2Ti等。奧氏體不銹鋼具有良好的焊接性，焊接過(guò)程中，焊縫金屬和熱影響區(qū)不發(fā)生二次相變，無(wú)淬硬傾向，通常焊前無(wú)需預(yù)熱，焊后不必作熱處理。某些全奧氏體不銹鋼焊縫金屬具有一定的熱裂傾向，除正確選擇焊接材料外，還應(yīng)注意控制焊接熱輸入。不銹鋼壓力容器焊接的核心問(wèn)題是：保證焊接接頭的耐蝕性與母材相當(dāng)，并以此為出發(fā)點(diǎn)編制焊接工藝規(guī)程。

鉻鎳奧氏體不銹鋼可以采用各種傳統(tǒng)的弧焊方法進(jìn)行焊接，其中包括焊條電弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、藥芯焊絲電弧焊、鎢極氬弧焊、等離子弧焊及埋弧焊等。在生產(chǎn)條件許可的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用焊接熱輸入低、焊接變形量小的焊接工藝方法，如窄間隙弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊等。

為確保奧氏體不銹鋼焊接接頭的質(zhì)量和耐蝕性，必須采取以下焊接工藝措施：

1)焊前準(zhǔn)備時(shí)，必須將可能使焊縫金屬增碳的各種污染物清除干凈。焊接坡口面及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)，應(yīng)用丙酮和酒精脫水去油，不得用碳鋼鋼絲刷清理坡口和焊縫表面。清渣和修整焊縫表面，應(yīng)用砂輪、砂帶及不銹鋼絲刷等。

2)焊條、焊絲和焊劑必須在干凈的庫(kù)房?jī)?nèi)單獨(dú)放置。焊條應(yīng)在使用前，按藥皮類型在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)烘干、領(lǐng)用時(shí)應(yīng)將焊條放在手提式焊條筒內(nèi)，不要用裸手直接觸摸焊條藥皮。焊材保管工和焊工必須載干凈手套搬運(yùn)和領(lǐng)取焊條和焊絲。埋弧焊和氣體保護(hù)焊用焊絲，使用前應(yīng)用丙酮擦凈焊絲表面。

3)采用焊條電弧焊焊接不銹鋼薄板焊件時(shí)，可選用氧化鈦型焊條，其電弧燃燒穩(wěn)定焊縫成形美觀。對(duì)于立焊和仰焊位置的焊接，推薦采用氧化鈣型焊條，其熔渣凝固較快，對(duì)焊接熔池起一定的支托作用。

4)氣體保護(hù)焊和埋弧焊時(shí)，應(yīng)選用鉻和錳含量略高于母材的焊絲，以補(bǔ)償焊接過(guò)程中這些合金元素的燒損。在不銹鋼厚板接頭的焊接中，為使焊縫金屬具有較高的抗裂性，形成含有一定量鐵素體的奧氏體組織，宜采用鉬和硅含量較高的不銹鋼焊絲。

5)在焊接耐蝕性要求較高的穩(wěn)定型不銹鋼時(shí)，應(yīng)采用釩合金化的不銹鋼焊條和焊絲。同時(shí)應(yīng)注意焊條中的鈮都是通過(guò)藥皮過(guò)渡到焊縫金屬中的，因此不應(yīng)使用藥皮脫落或開(kāi)裂的焊條。

6)在焊接過(guò)程中，必須將焊件保持較低的層間溫度，不應(yīng)超過(guò)150℃,焊接不銹鋼厚板接頭時(shí)，為加快焊縫的冷卻，可從焊縫背面噴水冷卻，或用壓縮空氣吹焊縫表面，但必須注意層間清理，防止壓縮空氣中的水分污染焊接區(qū)。

7)焊條電弧焊時(shí)，應(yīng)按焊條說(shuō)明書(shū)規(guī)定的電流范圍選擇焊接電流。由于不銹鋼的電阻比較大，靠近夾持端的一段焊條會(huì)受電阻熱的作用發(fā)紅，焊條的后半段熔化速度加快，并使焊縫的熔深減小，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成未熔合和虛焊等缺陷。由于各種焊條的耐熱特性不一，施焊產(chǎn)品焊縫前，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，確定適用的焊接電流，并在焊接工藝規(guī)程中作出嚴(yán)格的規(guī)定。

8)在操作技術(shù)上，要求采用窄焊道技術(shù)，焊接過(guò)程中盡量不擺動(dòng)焊條或焊槍。在保證層間熔合良好的前提下，盡可能提高焊接速度。

9)不銹鋼壓力容器焊后，原則上不作消除應(yīng)力處理。對(duì)于接頭耐蝕性要求較高的焊件，焊后應(yīng)作固溶處理或穩(wěn)定化處理。