不锈钢压力容器的制作工艺流程：不锈钢压力容器的焊接工艺分析

不锈钢压力容器的制作工艺流程：不锈钢压力容器的焊接工艺分析为确保奥氏体不锈钢焊接接头的质量和耐蚀性 必须采取以下焊接工艺措施：铬镍奥氏体不锈钢可以采用各种传统的弧焊方法进行焊接 其中包括焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊及埋弧焊等。在生产条件许可的情况下 应优先采用焊接热输入低、焊接变形量小的焊接工艺方法 如窄间隙弧焊和熔化极气体保护焊等。

在不锈钢压力容器中 大多数采用铬镍奥氏体不锈钢作为壳体材料 主要钢种有1Crl8Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr17Ni12Mo2、0Cr19Ni13Mo3及0Cr18Ni2Mo2Ti等。奥氏体不锈钢具有良好的焊接性 焊接过程中 焊缝金属和热影响区不发生二次相变，无淬硬倾向 通常焊前无需预热 焊后不必作热处理。某些全奥氏体不锈钢焊缝金属具有一定的热裂倾向 除正确选择焊接材料外 还应注意控制焊接热输入。不锈钢压力容器焊接的核心问题是:保证焊接接头的耐蚀性与母材相当 并以此为出发点编制焊接工艺规程。

铬镍奥氏体不锈钢可以采用各种传统的弧焊方法进行焊接 其中包括焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、钨极氩弧焊、等离子弧焊及埋弧焊等。在生产条件许可的情况下 应优先采用焊接热输入低、焊接变形量小的焊接工艺方法 如窄间隙弧焊和熔化极气体保护焊等。

为确保奥氏体不锈钢焊接接头的质量和耐蚀性 必须采取以下焊接工艺措施：

1)焊前准备时 必须将可能使焊缝金属增碳的各种污染物清除干净。焊接坡口面及两侧20mm范围内 应用丙酮和酒精脱水去油 不得用碳钢钢丝刷清理坡口和焊缝表面。清渣和修整焊缝表面 应用砂轮、砂带及不锈钢丝刷等。

2)焊条、焊丝和焊剂必须在干净的库房内单独放置。焊条应在使用前 按药皮类型在规定的温度范围内烘干、领用时应将焊条放在手提式焊条筒内 不要用裸手直接触摸焊条药皮。焊材保管工和焊工必须载干净手套搬运和领取焊条和焊丝。埋弧焊和气体保护焊用焊丝 使用前应用丙酮擦净焊丝表面。

3)采用焊条电弧焊焊接不锈钢薄板焊件时 可选用氧化钛型焊条 其电弧燃烧稳定焊缝成形美观。对于立焊和仰焊位置的焊接 推荐采用氧化钙型焊条 其熔渣凝固较快 对焊接熔池起一定的支托作用。

4)气体保护焊和埋弧焊时 应选用铬和锰含量略高于母材的焊丝 以补偿焊接过程中这些合金元素的烧损。在不锈钢厚板接头的焊接中 为使焊缝金属具有较高的抗裂性 形成含有一定量铁素体的奥氏体组织 宜采用钼和硅含量较高的不锈钢焊丝。

5)在焊接耐蚀性要求较高的稳定型不锈钢时 应采用钒合金化的不锈钢焊条和焊丝。同时应注意焊条中的铌都是通过药皮过渡到焊缝金属中的 因此不应使用药皮脱落或开裂的焊条。

6)在焊接过程中 必须将焊件保持较低的层间温度 最高不应超过150℃ 焊接不锈钢厚板接头时 为加快焊缝的冷却 可从焊缝背面喷水冷却 或用压缩空气吹焊缝表面 但必须注意层间清理 防止压缩空气中的水分污染焊接区。

7)焊条电弧焊时 应按焊条说明书规定的电流范围选择焊接电流。由于不锈钢的电阻比较大 靠近夹持端的一段焊条会受电阻热的作用发红 焊条的后半段熔化速度加快 并使焊缝的熔深减小 严重时会造成未熔合和虚焊等缺陷。由于各种焊条的耐热特性不一 施焊产品焊缝前 应通过试验 确定适用的焊接电流 并在焊接工艺规程中作出严格的规定。

8)在操作技术上 要求采用窄焊道技术 焊接过程中尽量不摆动焊条或焊枪。在保证层间熔合良好的前提下 尽可能提高焊接速度。

9)不锈钢压力容器焊后 原则上不作消除应力处理。对于接头耐蚀性要求较高的焊件 焊后应作固溶处理或稳定化处理。

固溶处理是将焊件加热到1010-1120℃温度范围 按1min/mm计算保温时间 使奥氏体晶间的碳化物在上列温度区间完全溶解;然后将焊件在900-400℃的温度范围内快速冷却。一般可采用水淬激冷 小型薄壁焊件亦可风冷或空冷。固溶处理的缺点是加热温度高焊件容易产生变形 必须作相应的整形处理。

对于大型焊件 稳定化处理较为适用。它既能降低接头的残余应力 又可消除碳化铬沿晶界的沉淀。稳定化的加热温度范围为780~870℃ 保温时间按4-5min/mm计算 使铬扩散到晶界附近的贫铬区。保温结束后 以缓慢的速度冷却。稳定化处理后 接头的残余应力约可消除85%。