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发布日期:2020年05月21日    浏览次数:3564

一、 压力容器用不锈钢及其焊接特点

所谓不锈钢,是指在钢中加入一定量的铬,使钢处于钝化状态,具有不生锈的特点。为了这个目的,铬含量必须为12%以上。为进步钢的钝化性,不锈钢中还往往需加进一个能使钢钝化的镍、钼等元素。不锈钢是通常被称为实际上不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢公司并不存在一定耐酸,而耐酸钢一般均具有一个良好的不锈性能。

不锈钢按其钢结构可分为四类,即奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体-铁素体双相不锈钢..

1. 奥氏体不锈钢及其焊接特点

奥氏体通过不锈钢是应用最广泛的不锈钢,以高Cr-Ni型最为人们普遍。目前对于奥氏体通过不锈钢可以大致内容可分为Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。焊接奥氏体不锈钢具有以下特点:

① 焊接热裂纹 奥氏体不锈钢企业由于其热传导率小,线膨胀系数大,因此在进行焊接工作过程中,焊接连接接头不同部位的高温停留一段时间相对较长,焊缝易形成具有粗大的柱状晶组织,在凝固结晶生产过程中,若硫、磷、锡、锑、铌等杂质主要元素技术含量要求较高,就会在晶间形成低熔点共晶,在焊接接头承受能力较高的拉应力时,就易在焊缝中形成一个凝固裂纹,在热影响区形成中国液化裂纹,这都没有属于自己焊接热裂纹。 而防止热裂纹最有效的方法是减少钢和焊接材料中容易产生低熔点共晶的杂质元素,使铬镍奥氏体不锈钢含有4%~12%的铁素体结构。

②该晶间腐蚀铬消耗理论,碳化铬沉淀在晶界上,从而导致晶界贫铬是产生晶间腐蚀的主要原因。为此,选择具有超低碳焊材或含有铌、钛等稳定化元素的焊材是防止晶间腐蚀的主要技术措施。

③应力腐蚀开裂通常呈现应力腐蚀开裂的脆性断裂和损坏的期间很短的时间发生,因而严重损害。造成影响奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要部分原因是由于焊接残余应力。 焊接接头的结构变化或存在应力集中,局部腐蚀介质浓度也是应力腐蚀开裂的原因。

σ④焊接接头Σ|相脆化相是硬且脆的金属间化合物,主要是在柱状晶体的晶界分辨率组。γ相和δ相都可企业发生σ相转变。例如,当在焊接型Cr25Ni20 800℃〜900℃加热,将强烈发生移γ→δ。对于铬镍型奥氏体通过不锈钢,特别是铬镍钼型不锈钢,易发生δ→σ相转变,这主要是企业由于铬、钼元素进行具有十分明显的σ化作用,当焊缝中δ铁素体含量可以超过12%时,δ→σ的转变发展非常没有明显,造成影响焊缝以及金属的明显的脆化,这也要求就是我们为什么热壁加氢处理反应器结构内壁堆焊层将δ铁素体含量一般控制在3%~10%的原因。

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2. 铁素体不锈钢及其焊接特点

铁素体不锈钢分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢两大类.. 其中,普通铁素体不锈钢有Cr12~Cr14型,如00型Cr12、0Cr13Al;Cr16Cr12~Cr14Cr18,如1型Cr17Mo;Cr25Cr12~Cr1430。

由于普通的铁素体系不锈钢的碳,氮含量高,它是在形成和焊接过程中更加困难,所以难以确保耐腐蚀性,使用受到限制,碳钢的超级铁素体不锈钢严格的控制和氮气的合计量,0.035%〜0.045%,0.030%,0.010%至三级的0.015%的一般控制,还必需的合金元素及钢的耐腐蚀性添加以进一步提高整体性能。与普通铁素体不锈钢公司相比,超纯高铬铁素体不锈钢企业具有一个很好的耐均匀腐蚀、点蚀及应力腐蚀环境性能,较多的应用于中国石化技术设备中。铁素体不锈钢焊接具有以下特点:

① 焊接进行高温环境作用下,在加热系统温度可以达到1000℃以上的热影响区特别在近缝区的晶粒会急剧长大,焊后即使企业快速提高冷却,也无法有效避免因晶粒粗大化引起的韧性急剧上升下降及较高的晶间腐蚀行为倾向。

铁氧体钢铬含量较高,碳,氮,氧等有害元素较多,脆性转变温度较高,缺口敏感性较强..因此,焊接脆化现象后更严重。

③ 在400℃ ~ 600℃长时间进行加热缓冷时,会出现475℃脆化,使常温环境韧性问题严重程度下降。550℃〜820℃长时间加热后,将沉淀物很容易地从σ铁素体相,而且还降低显著塑料韧性。

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