不锈钢压力容器

不锈钢压力容器

不锈钢压力容器的焊接工艺分析

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，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。