厚壁壓力容器是石油深度加工、核電工程和大型化肥等工業部門不可缺少的關鍵裝置，這類容器在高溫、高壓的環境運行，多數情況還受介質的腐蝕作用，因此容器需要足夠的耐腐蝕性。而這類容器厚度通常超過80mm,有的達到200mm以上，如采用整體不銹鋼制造，既不經濟制造難度又大，所以均采用堆焊的方法，在低合金鋼鍛造或軋制的超厚板卷制的容器內壁全面堆焊厚度為5~10mm(根據不同的要求）的香蕉app免費視頻在線觀看:不銹鋼，使容器既具有符合設計的耐壓性能，同時又具有優良的耐蝕性能。
1. 堆(dui)焊的特點
低合金鋼壓力容器內壁不(bu)(bu)(bu)銹鋼堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)，通常第一(yi)層(ceng)完全(quan)是(shi)(shi)異(yi)種材(cai)(cai)料(liao)焊(han)(han)(han)接，第二(er)層(ceng)以上才大致是(shi)(shi)同材(cai)(cai)焊(han)(han)(han)接，因而一(yi)般情況下，第一(yi)層(ceng)和第二(er)層(ceng)以上使(shi)用成(cheng)分(fen)不(bu)(bu)(bu)同的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)。其次，對只堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)一(yi)層(ceng)就達到(dao)所規定(ding)的(de)成(cheng)分(fen)的(de)單層(ceng)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)用焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)和堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)二(er)層(ceng)以上得到(dao)規定(ding)成(cheng)分(fen)的(de)焊(han)(han)(han)層(ceng)，所使(shi)用的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)也不(bu)(bu)(bu)相同。
不銹鋼在碳鋼和(he)低合金(jin)鋼中堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)很多，常見的(de)(de)(de)(de)有手工電弧焊(han)(han)(han)(han)、熔(rong)化極氣體保護焊(han)(han)(han)(han)、帶(dai)極埋(mai)弧（或電渣）堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)、絲極埋(mai)弧堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)等。無論哪(na)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)方(fang)法(fa)(fa)，第一(yi)(yi)(yi)層堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)都是由堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)材料的(de)(de)(de)(de)熔(rong)敷金(jin)屬(shu)和(he)熔(rong)人(ren)的(de)(de)(de)(de)母材金(jin)屬(shu)熔(rong)合而(er)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。由于母材的(de)(de)(de)(de)合金(jin)元(yuan)(yuan)素(su)(su)含量(liang)很低，所(suo)以它對第一(yi)(yi)(yi)層焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)合金(jin)成(cheng)分(fen)具有稀釋作用。因此，可(ke)能使焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)中奧氏(shi)體和(he)鐵素(su)(su)體形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素(su)(su)含量(liang)不足，結果堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)金(jin)屬(shu)可(ke)能出現大量(liang)的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體組織(zhi)，并可(ke)能產生裂(lie)紋，同時導致堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層韌性(xing)降(jiang)低。
焊(han)縫金屬成分和組織決(jue)定(ding)于堆(dui)焊(han)材料和母材熔入量(liang)即熔合(he)比（也(ye)稱稀(xi)釋(shi)率）。當堆(dui)焊(han)工藝確(que)定(ding)之后，稀(xi)釋(shi)率基本確(que)定(ding)。
稀(xi)釋(shi)率是(shi)(shi)(shi)確定過渡(du)層(ceng)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)材料的(de)成分(fen)(fen)的(de)依據。以(yi)手工電焊(han)(han)(han)條為例，焊(han)(han)(han)條的(de)熔(rong)合(he)(he)比(bi)一(yi)般是(shi)(shi)(shi)20%左右，如用(yong)20-10型的(de)電焊(han)(han)(han)條，經母(mu)材稀(xi)釋(shi)以(yi)后(hou)，堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬成分(fen)(fen)將變成16-型，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中可能(neng)(neng)是(shi)(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)＋馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組織。若在(zai)實際操作中熔(rong)合(he)(he)比(bi)較(jiao)大時，就有可能(neng)(neng)在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中產(chan)生大量的(de)脆硬(ying)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，而且(qie)由于稀(xi)釋(shi)作用(yong)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)Ni含量較(jiao)低，在(zai)熔(rong)合(he)(he)線附(fu)近產(chan)生較(jiao)寬(kuan)的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)過渡(du)層(ceng)。這樣(yang)的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)無論是(shi)(shi)(shi)力學性能(neng)(neng)、耐蝕性能(neng)(neng)，還(huan)是(shi)(shi)(shi)抗(kang)裂(lie)性能(neng)(neng)都很差。同樣(yang)的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)方(fang)法(fa)，若選(xuan)用(yong)24-13型的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)材料，經母(mu)材稀(xi)釋(shi)后(hou)，堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬成分(fen)(fen)是(shi)(shi)(shi)19-9或18-8型，這樣(yang)第(di)一(yi)層(ceng)就基(ji)本達到堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)成分(fen)(fen)的(de)要求(qiu)，而且(qie)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織是(shi)(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)組織焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬就具有較(jiao)高的(de)抗(kang)熱裂(lie)性能(neng)(neng)和抗(kang)腐蝕性能(neng)(neng)。
在過渡層(ceng)上再堆焊(han)不銹(xiu)層(ceng)，則(ze)可采用相應(ying)的焊(han)材，如308L、347L及(ji)310MoL分(fen)別適合于核電、石油加氫及(ji)尿素等壓力容器(qi)的堆焊(han)。
2. 堆焊方法
表4-6是幾種在低合金(jin)鋼壓力(li)容器內壁不銹鋼堆(dui)焊中常用(yong)的方法及其使用(yong)部位、使用(yong)特點(dian)和發展趨勢。
在(zai)表(biao)4-6的(de)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)中，使用最(zui)多的(de)是帶極堆焊(han)(han)(han)(han)(han)。帶極堆焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)效(xiao)率是手(shou)工(gong)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)10~20倍，稀釋(shi)率較(jiao)低而且(qie)可(ke)以得到美觀、穩定的(de)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)層，適合(he)于厚壁容(rong)器大面積堆焊(han)(han)(han)(han)(han)。對小口徑管件和堆焊(han)(han)(han)(han)(han)較(jiao)小的(de)構件，MIG、TIG及等離子弧堆焊(han)(han)(han)(han)(han)使用得較(jiao)多。手(shou)工(gong)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)在(zai)形(xing)狀(zhuang)復雜的(de)部位(wei)和不能用平焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)場合(he)或修補(bu)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)場合(he)具有施工(gong)簡便(bian)的(de)特點，故手(shou)工(gong)電弧堆焊(han)(han)(han)(han)(han)與帶極堆焊(han)(han)(han)(han)(han)一起成(cheng)為最(zui)普遍應用的(de)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)方法(fa)。
帶(dai)極(ji)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)可分為埋弧堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)（SAW法）、電渣(zha)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)（ESW法）和(he)(he)(he)高速帶(dai)極(ji)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)方法（HSW法）。按堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)層(ceng)數又可分為單層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)和(he)(he)(he)雙(shuang)(shuang)層(ceng)、多(duo)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝(yi)。單層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)可只用一種不(bu)銹鋼帶(dai)，減少制(zhi)造中(zhong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)和(he)(he)(he)熱處理工(gong)(gong)序，縮短制(zhi)造周期，從而降低制(zhi)造成本。但(dan)是只堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)一層(ceng)不(bu)銹鋼就達到設計規定(ding)的(de)(de)(de)(de)化學成分、金相組織和(he)(he)(he)各(ge)項(xiang)力學性能，在技(ji)術上有很大難(nan)度(du)，對堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)材料的(de)(de)(de)(de)成分和(he)(he)(he)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝(yi)參(can)數的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)均非(fei)(fei)常嚴格(ge)。雙(shuang)(shuang)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)雖然帶(dai)極(ji)種類增(zeng)加了，但(dan)由于(yu)(yu)過渡層(ceng)的(de)(de)(de)(de)存在（高Cr、Ni含量），使耐蝕層(ceng)的(de)(de)(de)(de)超(chao)低碳，一定(ding)的(de)(de)(de)(de)Cr、Ni含量就較容(rong)易保證(zheng)，因(yin)此對于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)技(ji)術和(he)(he)(he)生(sheng)產管理水平不(bu)是非(fei)(fei)常高的(de)(de)(de)(de)企業，一般均采用雙(shuang)(shuang)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝(yi)。帶(dai)極(ji)尺寸(cun)(cun)可以有不(bu)同厚度(du)和(he)(he)(he)寬度(du)，如：0.4mm×17.5mm、25 mm、37.5 mm、50 mm、75 mm、150 mm或0.5mm×30 mm、60 mm、90 mm、120 mm、180 mm.目前用得較廣泛的(de)(de)(de)(de)是：0.4mm×50 mm、75mm和(he)(he)(he)0.5mm×60mm,帶(dai)極(ji)越寬，生(sheng)產率越高，但(dan)同時會(hui)帶(dai)來(lai)磁偏吹現(xian)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)加重和(he)(he)(he)由于(yu)(yu)電流加大造成抗氫(qing)致剝離能力下降。故目前生(sheng)產中(zhong)用得較多(duo)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)極(ji)尺寸(cun)(cun)為0.5mm×60 mm、0.4mm×50mm、75mm。
3. 堆(dui)焊材(cai)料
壓(ya)力容器堆焊(han)(han)材(cai)(cai)料(liao)主要取(qu)決于使用(yong)介質(zhi)。表(biao)(biao)4-7、表(biao)(biao)4-8中，20-10型焊(han)(han)材(cai)(cai)00Cr20Ni10、00Cr20Ni10Nb 和00Cr18Ni12Mo2分別用(yong)于核電石油加氫(qing)及化(hua)肥等環境，作為堆焊(han)(han)層(ceng)的不(bu)銹層(ceng)使用(yong)，而24-13型焊(han)(han)材(cai)(cai)00Cr24Ni13、00Cr24Ni13Nb、00Cr24Ni13Mo等則用(yong)作過渡(du)層(ceng)焊(han)(han)。表(biao)(biao)中00Cr25Ni22、Mn4Mo2N的焊(han)(han)材(cai)(cai)是大化(hua)肥尿素合成塔(ta)等專用(yong)的焊(han)(han)材(cai)(cai)，既用(yong)作過渡(du)層(ceng)也用(yong)于不(bu)銹層(ceng)的堆焊(han)(han)。
4. 堆焊工藝要點
低合(he)(he)金(jin)鋼壓力容器內壁不銹鋼堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，首先用高鉻鎳的(de)24-13型不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)接材料在低合(he)(he)金(jin)鋼母材上堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)一層(ceng)過渡層(ceng)。堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)要嚴格控制工(gong)藝參數，保(bao)證堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)的(de)稀釋率均勻和堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)成分(fen)和組(zu)織的(de)穩定(ding)，這(zhe)對于過渡層(ceng)堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)是至關重要的(de)。當堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)耐腐(fu)蝕(shi)層(ceng)時(shi)(shi)，仍應(ying)(ying)采用小(xiao)熱輸入(ru)。所選(xuan)用的(de)鉻鎳奧氏(shi)體鋼堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)材料應(ying)(ying)能(neng)保(bao)證堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)的(de)含(han)碳(tan)量、鐵素(su)體含(han)量以(yi)及其他化(hua)學(xue)成分(fen)符合(he)(he)技術條件要求(qiu)。常(chang)用的(de)有(you)20-10型、20-10Nb型、18-12Mo型等材料堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)鐵素(su)體含(han)量通常(chang)在3%~10%(石油(you)化(hua)工(gong)）和5%~12%(核電）范圍，而尿素(su)裝置堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)用25-22-2焊(han)(han)(han)(han)材，堆(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)鐵素(su)體要求(qiu)≤0.6%,即盡可能(neng)低的(de)鐵素(su)體含(han)量。
表(biao)4-9、表(biao)4-10、表(biao)4-11分(fen)別是(shi)手(shou)工(gong)焊條、鎢極氬弧(hu)焊和帶極堆焊的工(gong)藝(yi)參數。
對帶極埋弧焊和(he)電渣堆焊，國內外經(jing)過幾(ji)十年的研究(jiu)，現(xian)大多(duo)采用燒(shao)結焊劑，典型配套焊接(jie)材(cai)料見表 4-12。
5. 預熱(re)和焊(han)后熱(re)處理
厚壁壓力容器(qi)堆(dui)(dui)焊前預(yu)(yu)熱(re)，是(shi)為(wei)了防止焊接(jie)熱(re)影響區的(de)裂(lie)紋。預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度可控制為(wei)100~150℃之間，堆(dui)(dui)焊時如(ru)果預(yu)(yu)熱(re)溫(wen)度過(guo)高，使母材熔深增加過(guo)多，造(zao)成稀(xi)釋率過(guo)大是(shi)不理想(xiang)的(de)。堆(dui)(dui)焊第二(er)層(ceng)和(he)二(er)層(ceng)以上的(de)堆(dui)(dui)焊層(ceng)則(ze)不需(xu)要(yao)進行預(yu)(yu)熱(re)。
厚(hou)壁壓力容器在(zai)制(zhi)造過(guo)程(cheng)中要經受多次(ci)中間熱(re)處(chu)(chu)理(li)和(he)(he)(he)最終(zhong)熱(re)處(chu)(chu)理(li)。這些熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)：①. 消除焊縫(feng)(feng)(feng)中的(de)(de)氫，防(fang)止產(chan)生冷(leng)裂紋；②. 消除焊縫(feng)(feng)(feng)和(he)(he)(he)熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)淬硬傾向，改(gai)善其(qi)塑(su)韌性(xing)；③. 消除焊接殘余應力，防(fang)止變形和(he)(he)(he)產(chan)生冷(leng)裂紋；④. 穩(wen)定(ding)焊縫(feng)(feng)(feng)和(he)(he)(he)熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)組織結構，改(gai)善其(qi)性(xing)能(neng)(neng)。這些熱(re)處(chu)(chu)理(li)主要是(shi)針對(dui)(dui)壓力容器的(de)(de)基(ji)體金屬即低合金鋼(gang)(gang)及其(qi)焊縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)，而(er)不(bu)是(shi)針對(dui)(dui)不(bu)銹鋼(gang)(gang)堆焊層(ceng)(ceng)的(de)(de)。相反，熱(re)處(chu)(chu)理(li)過(guo)程(cheng)對(dui)(dui)堆焊層(ceng)(ceng)來說(shuo)是(shi)不(bu)利的(de)(de)，因為焊后熱(re)處(chu)(chu)理(li)可能(neng)(neng)引起不(bu)銹鋼(gang)(gang)堆焊層(ceng)(ceng)發生碳化物(wu)析出，鐵素體相轉變（為o相）和(he)(he)(he)熔(rong)合區引起脫(tuo)碳、增碳等現象，從而(er)導致(zhi)堆焊層(ceng)(ceng)和(he)(he)(he)熔(rong)合區的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)和(he)(he)(he)塑(su)韌性(xing)的(de)(de)降低。
壓力容(rong)器制造過程中進行的(de)熱(re)處(chu)理(li)稱為中間(jian)熱(re)處(chu)理(li)，而(er)產品制造完畢(bi)在(zai)出廠(chang)之前進行的(de)熱(re)處(chu)理(li)則稱之為最終熱(re)處(chu)理(li)（PWHT).中間(jian)熱(re)處(chu)理(li)和最終熱(re)處(chu)理(li)對(dui)不同鋼(gang)種來說是(shi)不一樣的(de)，表4-13中列出了常用(yong)的(de)幾種壓力容(rong)器用(yong)鋼(gang)的(de)中間(jian)熱(re)處(chu)理(li)和最終熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)度(du)供(gong)參(can)考。至于在(zai)熱(re)處(chu)理(li)時的(de)保(bao)溫(wen)時間(jian)，一般均按容(rong)器壁厚以1小時／英(ying)寸來確定(ding)，但不小于1小時。
