各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點(不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?)

博主:adminadmin 2022-12-31 01:00:02 條評論
摘要:今天給各位分享各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點的知識,其中也會對不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?進行分享,希望能對你有所幫助!本文導讀目錄:1、各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點2、不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?3、不銹鋼中各種元素的作用各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點所謂不銹鋼是指在鋼中加進一定量的鉻元素后,使鋼處于鈍化...

今天給各位分享各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點的知識,其中也會對不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:

各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點(不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?)

1、各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點

2、不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?

3、不銹鋼中各種元素的作用

各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點

  所謂不銹鋼是指在鋼中加進一定量的鉻元素后,使鋼處于鈍化狀態,具有不生銹的特性。

  為進步鋼的鈍化性,不銹鋼中還往往需加進能使鋼鈍化的鎳、鉬等元素。

  一般所指的不銹鋼實際上是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。

  不銹鋼并不一定耐酸,而耐酸鋼一般均具有良好的不銹性能。

  ①焊接熱裂紋奧氏體不銹鋼由于其熱傳導率小,線膨脹系數大,因此在焊接過程中,焊接接頭部位的高溫停留時間較長,焊縫易形成粗大的柱狀晶組織,在凝固結晶過程中,若硫、磷、錫、銻、鈮等雜質元素含量較高,就會在晶間形成低熔點共晶,在焊接接頭承受較高的拉應力時,就易在焊縫中形成凝固裂紋,在熱影響區形成液化裂紋,這都屬于焊接熱裂紋。

  防止熱裂紋最有效的途徑是降低鋼及焊材中易產生低熔點共晶的雜質元素和使鉻鎳奧氏體不銹鋼中含有4%12%的鐵素體組織。

  ③應力腐蝕開裂應力腐蝕開裂通常表現為脆性破壞,且發生破壞的過程時間短,因此危害嚴重。

  造成奧氏體不銹鋼應力腐蝕開裂的主要原因是焊接殘余應力。

  焊接接頭的組織變化或應力集中的存在,局部腐蝕介質濃縮也是影響應力腐蝕開裂的原因。

  由于普通鐵索體不銹鋼中的碳、氮含量較高,故加工成形及焊接都較困難,耐蝕性也難以保證,使用受到限制,在超純鐵素體不銹鋼中嚴格控制了鋼中的碳和氮總量,一般控制在0.035%0.045%、0.030%、0.010%0.015%三個層次,同時還加進必要的合金元素以進一步進步鋼的耐腐蝕性和綜合性能。

  與普通鐵素體不銹鋼相比,超純高鉻鐵素體不銹鋼具有很好的耐均勻腐蝕、點蝕及應力腐蝕性能,較多的應用于石化設備中。

  ②鐵素體鋼本身含鉻量較高,有害元素碳、氮、氧等也較多,脆性轉變溫度較高,缺口敏感性較強。

  馬氏體不銹鋼的焊接特點:Cr13型馬氏體不銹鋼焊縫和熱影響區的淬硬傾向特別大,焊接接頭在空冷條件下便可得到硬脆的馬氏體,在焊接拘束應力和擴散氫的作用下,很輕易出現焊接冷裂紋。

  當冷卻速度較小時,近縫區及焊縫金屬會形成粗大鐵素體及沿晶析出碳化物,使接頭的塑、韌性明顯降低。

  奧氏體不銹鋼焊材的選擇原則是在無裂紋的條件下,保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學性能與母材基本相當,或高于母材,一般要求其合金成分大致與母材成分匹配。

  對于耐蝕的奧氏體不銹鋼,一般希看含一定量的鐵素體,這樣既能保證良好的抗裂性能,又能有很好的抗腐蝕性能。

  但在某些特殊介質中,如尿素設備的焊縫金屬是不答應有鐵素體存在的,否則就會降低其耐蝕性。

  對耐熱用奧氏體鋼,應考慮對焊縫金屬內鐵素體含量的控制。

  對于長期在高溫運行的奧氏體鋼焊件,焊縫金屬內鐵素體含量不應超過5%。

  讀者可根據Schaeffler圖,按焊縫金屬中的鉻當量和鎳當量估計出相應的鐵素體含量。

  鐵素體不銹鋼焊材基本上有三類:1)成分基本與母材匹配的焊材;2)奧氏體焊材;3)鎳基合金焊材,由于其價格較高,故很少選用。

  焊縫成分同母材成分相近時,焊縫和熱影響區將會同時硬化變脆,同時在熱影響區中出現回火軟化區。

  為了防止冷裂,厚度3mm以上的構件往往要進行預熱,焊后也往往需要進行熱處理,以進步接頭性能,由于焊縫金屬與母材的熱膨脹系數基本一致,經熱處理后有可能完全消除焊接應力。

  對于簡單的Cr13型馬氏體鋼,不采用奧氏體組織的焊縫時,焊縫成分的調整余地未幾,一般都和母材基體相同,但必須限制有害雜質S、P及Si等,Si在Cr13型馬氏體鋼焊縫中可促使形成粗大的馬氏體。

  降低含C量,有利于減小淬硬性,焊縫中存在少量Ti、N或Al等元素,也可細化晶粒并降低淬硬性。

  馬氏體不銹鋼具有相當高的冷裂傾向,因此必須嚴格保持低氫,甚至超低氫,在選擇焊材時,必須要留意這一點。

  ①由于奧氏體不銹鋼導熱系數小而熱膨脹系數大,焊接時易于產生較大的變形和焊接應力,因此應盡可能選用焊接能量集中的焊接方法。

  焊條電弧焊時,宜采用小直徑焊條,快速多道焊,對于要求高的焊縫,甚至采用澆冷水的方法以加速冷卻,對于純奧氏體不銹鋼及超級奧氏體不銹鋼,由于熱裂紋敏感性大,更應嚴格控制焊接線能量,防止焊縫晶粒嚴重長大與焊接熱裂紋的發生。

  為了防止焊縫和熱影響區的晶粒長大及碳化物的析出,保證焊接接頭的塑、韌性和耐蝕姓,應控制較低的層間溫度,一般不超過150℃。

  鐵素體不銹鋼的鐵素體形成元素相對較多,奧氏體形成元素相對較少,材料淬硬和冷裂傾向較小。

  鐵素體不銹鋼在焊接熱循環的作用下,熱影響區晶粒明顯長大,接頭的韌性和塑性急劇下降。

  熱影響區晶粒長大的程度取決于焊接時所達到的最高溫度及其保持時間,為此,在焊接鐵素體不銹鋼時,應盡量采用小的線能量,即采用能量集中的方法,如小電流TIG、小直徑焊條手工焊等,同時盡可能采用窄間隙坡口、高的焊接速度和多層焊等措施,并嚴格控制層間溫度。

  普通高鉻鐵素體不銹鋼可采用焊條電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊焊等熔焊方法。

  由于高鉻鋼固有的低塑性,以及焊接熱循環引起的熱影響區晶粒長大和碳化物、氮化物在晶界集聚,焊接接頭的塑性和韌性都很低。

  在采用與母材化學成分相似的焊材且拘束度大時,很易產生裂紋。

  為了防止裂紋,改善接頭塑性和耐蝕性,以焊條電弧焊為例,可以采取下列工藝措施。

  多層焊時,應控制層間溫度不高于150℃,不宜連續施焊,以減小高溫脆化和475℃脆性影響。

  預熱溫度隨鋼材含碳量的增加而進步,一般在100℃350℃范圍內。

  為改善焊接接頭塑、韌性和耐蝕性,焊后熱處理溫度一般為650℃750℃,保溫時間按1h25mm計。

  或在焊前預熱、焊后熱處理難以實施,以及接頭拘束度較大的情況下,工程中也可用奧氏體型的焊材,以進步焊接接頭的塑、韌性,防止產生裂紋。

  但此時焊縫金屬為奧氏體組織或以奧氏體為主的組織時,與母材強度相比實為低強匹配,而且焊縫金屬與母材在化學成分、金相組織、熱物理性能、力學性能差別很大,焊接殘余應力不可避免,輕易引發應力腐蝕或高溫蠕變破壞。

  雙相不銹鋼按其化學成分分類,可分為Cr18型、Cr23(不含Mo)型、Cr22型和Cr25型四類。

  對于Cr25型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級雙相不銹鋼,其中近年來應用較多的是Cr22型和Cr25型。

  我國采用的雙相不銹鋼以瑞典產居多,具體牌號有:3RE60(Cr18型),SAF2304(Cr23型),SAF2205(Cr22型),SAF2507(Cr25型)。

  ②為了保證雙相鋼的特點,確保焊接接頭的組織中奧氏體及鐵素體比例合適是這類鋼焊接的關鍵所在。

  當焊后接頭冷卻速度較慢時,→的二次相變化較充分,因此到室溫時可得到相比例比較合適的雙相組織,這就要求在焊接時要有適當大的焊接熱輸人量,否則若焊后冷卻速度較快時,會使鐵素體相增多,導致接頭塑韌性及耐蝕性嚴重下降。

  雙相不銹鋼用的焊材,其特點是焊縫組織為奧氏體占優的雙相組織,主要耐蝕元素(鉻、鉬等)含量與母材相當,從而保證與母材相當的耐蝕性。

  為了保證焊縫中奧氏體的含量,通常是進步鎳和氮的含量,也就是進步約2%4%的鎳當量。

  在雙相不銹鋼母材中,一般都有一定量的氮含量,在焊材中也希看有一定的含氮量,但一般不宜太高,否則會產生氣孔。

  這樣鎳含量較高就成了焊材與母材的一個主要區別。

  對于實心氣體保護焊焊絲,在保證焊縫金屬具有良好耐腐蝕性與力學性能的同時,還應留意其焊接工藝性能,對于藥芯焊絲,當要求焊縫成形美觀時,可采用金紅石型或鈦鈣型藥芯焊絲,當要求較高的沖擊韌度或在較大的拘束度條件下焊接時,宜采用堿度較高的藥芯焊絲。

  ②焊后熱處理雙相不銹鋼焊后最好不進行熱處理,但當焊態下相含量超過了要求或析出了有害相,如相時,可采用焊后熱處理來改善。

  熱處理時加熱應盡可能快,在熱處理溫度下的保溫時間為530min,應該足以恢復相的平衡。

  在熱處理時金屬的氧化非常嚴重,應考慮采用惰性氣體保護。

  對于(Cr)為22%的雙相鋼應在1050℃1100℃溫度下進行熱處理,而(Cr)為25%的雙相鋼和超級雙相鋼要求在1070℃1120℃溫度下進行熱處理。

  直徑為800mm,壁厚為10mm的閃蒸罐,殼體材質為0Cr18Ni9。

  ③接管與平焊法蘭角焊縫、接管與殼體角焊縫,鑒于此部位焊縫外形和焊接條件,一般選用焊條電弧焊。

  若接管直徑太小,為了減少焊接難度,也可以采用TIG焊。

不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?

  首要,在制造不銹鋼水箱的時分,其的首要技術參數以及所運用的資料應當契合想要的要求,其的質量也應當滿意線性的質量規范和相關規定。

  其間的箱頂、箱壁以及箱底等,都應當運用優質不銹鋼資料通過焊接而制成。

  所謂的滿水實驗,其實指的是在不銹鋼水箱制造完結之后,往水箱內注滿水,并且要寄存23小時。

  之后運用重約0.51.5千克的錘鉛沿焊縫兩邊約150毫米的當地輕敲,不呈現漏水才干判定為合格產品。

  假如發現有漏水的話,那么應當從頭焊接,之后再次進行實驗。

不銹鋼中各種元素的作用

  鎳與鉻結合使用時,才能充分證明鎳對不銹鋼耐腐蝕性的影響。

  因為,要獲得低碳鎳鋼的純奧氏體組織,鎳含量需要達到24%。

  為了使鋼在某些介質中的耐腐蝕性顯著變化,鎳含量必須高于27%。

  向含18%鉻的鋼中添加9%鎳可使鋼在室溫下獲得單一奧氏體組織,并提高鋼對非氧化性介質(如稀稀,磷酸等)的耐蝕性。

  (4)鉬和銅可以提高某些不銹鋼對某些介質的耐腐蝕性。

  鉬和銅可以提高不銹鋼對腐蝕性介質(如乙酸)的耐腐蝕性。

  鉬還可以顯著提高對含氯介質(例如)和有機酸的耐腐蝕性。

  含鉬的不銹鋼在沸騰的65%硝酸中的腐蝕速率是不含鉬的不銹鋼的兩倍。

  在鉻-錳-氮不銹鋼中添加銅會加速不銹鋼的晶間腐蝕。

  鉬對在鋼中獲得單一奧氏體組織具有不利影響。

  因此,在含鉬鋼中,為了使鋼在熱處理后具有單一的奧氏體組織。

  (8)除上述元素外,還向一些不銹鋼中添加了稀土金屬元素和稀土元素以改善鋼的性能。


那么以上的內容就是關于各類不銹鋼壓力容器的焊接工藝要點的介紹了,不銹鋼水箱的檢驗標準和要求參數有哪些?是小編整理匯總而成,希望能給大家帶來幫助。