【文章內容簡介】 不得小于27J。 4. 奧氏體鋼的焊接材料選用注意事項 ⑴ 奧氏體鋼之間的焊接材料選用應符合下列要求： ① 、 焊接接頭金屬含碳量 ≤ %； ② 、 焊接接頭金屬的化學成分應符合 GB983《 不銹鋼焊條 》 中 E019 E0019 E002313和 GB4233《 惰性氣體保護焊接用不銹鋼棒及鋼絲 》 、 GB4242《 焊接用不銹鋼鋼絲 》 中 H0Cr21Ni H00Cr21NiH0Cr26Ni21的要求； ③ 、 設計溫度低于－ 100℃ 時 ， 應按 JB4708《 鋼制壓力容器焊接工藝評定 》 進行焊接接頭低溫夏比 （ V形缺口 ） 沖擊試驗 ， 并符合標準中表 45要求 。 2022/8/19 29 低溫壓力容器的監(jiān)檢要點⑹ ⑵ 鐵素體鋼與奧氏體鋼之間焊接的有關注意事項 鐵素體鋼與奧氏體鋼之間異種鋼焊接 ， 一般應選用Cr23Ni13或 Cr26Ni21型高鉻鎳或鎳基焊接材料 ， 焊后原則上不再進行消除應力熱處理 。 異種鋼焊接應符合下列要求： ① 接頭抗拉強度不低于兩側母材最低抗拉強度較小值； ② 鐵素體鋼側的熔合線和熱影響區(qū)的沖擊功應按鐵素體鋼的抗拉強度要求； ③ 接頭應作側彎試驗 ， 試驗方法按 GB150確定 。 現(xiàn)場焊接質量監(jiān)檢控制要點 低溫壓力容器的現(xiàn)場焊接必須嚴格按照評定合格的焊接工藝施焊 。 焊接線能量增大會導致焊縫及熱影響區(qū)的韌性下降 。 因此要最大限度地減小過熱 ， 采用小的焊接線能量 。 焊接線能量的監(jiān)督可通過控制電流 、 電壓 、 焊接速度 、 以及規(guī)定每根焊條的焊接長度等方法進行 。 在多道焊時 ， 應盡可能降低焊道間的溫度 （ 層間溫度 ） ， 即盡可能不要連續(xù)施焊 ?？焖俣嗟篮赣欣诰Я＜毣?， 提高焊縫的韌性 。 2022/8/19 30 低溫壓力容器的監(jiān)檢要點⑺ 低溫容器結構應盡可能地限制峰值應力及各種局部應力： 結構盡可能簡單 ， 減少焊接件的約束； 避免產生過大的溫度梯度； 盡量避免結構形狀的突然變化 ， 以減少局部高應力；焊縫不允許存在咬邊 ， 所有咬邊必須打磨消除 。 焊接時不應使用不連續(xù)焊或筒節(jié)組對時用點焊連接； 容器支座或支腿需設置墊板 ， 不得直接焊在殼體上 。 具體做法包括：各幾何形狀不連續(xù)的連接元件之間應有足夠大的過渡圓弧半徑；厚薄不一致的連接件之間應有足夠斜度的削薄過渡；盡可能使各構件在外載荷作用下可以自由變形 ， 不受約束；各支座和容器受壓元件的接觸處應設置墊板 ，使局部載荷盡可能均勻地作用在各受壓元件上；在加熱或冷卻物料的進出口處 ， 應盡量使流體和受壓元件均勻接觸；優(yōu)先采用厚壁管補強或整體鍛件補強結構而盡量少用補強圈結構；圓筒或封頭上的開孔盡可能在徑向開孔；盡可能采用整體法蘭；各類焊接接頭盡可能采用全熔透結構 。 2022/8/19 31 鋁合金制壓力容器⑴ 鋁在地殼外層 16Km范圍內約占有 %,儲量不僅比鐵(%)多 ， 而且比其他有色金屬的總和還多 。 鋁合金主要用作耐腐蝕容器 、 防鐵污染容器及低溫壓力容器 。 鋁是面心立方晶格 ， 沒有其他同素異構體 ， 低溫下不存在象鐵素體鋼那樣的脆性轉變 。 鋁合金主要用于制作耐腐蝕 、 防鐵污染和低溫容器 。 我國已經設計 、 制造和使用了大量的鋁合金容器 。 技術上取得一定經驗 。 我國在發(fā)布 JB74180《 鋼制焊接壓力容器技術條件 》 之前就制訂了 JB158075《 鋁制焊接容器技術條件 》 ，但只包括了制造 、 檢驗方面的內容 ， 沒有包括設計 、 材料方面的內容 。 90和 99版 《 容規(guī) 》 均包括了鋁合金容器有關安全技術的內容 。 JB/T47342022《 鋁制焊接容器 》 是國內第一個內容完整（包括設計、選材、制造和檢驗）的鋁制壓力容器標準。包括了壓力容器和常壓容器。也包含了全鋁和襯鋁兩種焊制容器。設計壓力 ≤ 8MPa，使用溫度下限為 269℃ 。 2022/8/19 32 鋁合金制壓力容器⑵ 國外標準：美國 、 日本 、 前蘇聯(lián) 、 德國 、 英國 、 法國等均有鋁制壓力容器的標準 。 其中德國 、 英國 、 法國除鋁制壓力容器外 ， 沒有列入其他有色金屬的標準 。 ① 、 美國 ASME鍋爐壓力容器規(guī)范； ② 、 英國 BS5500《 非直接受火熔焊壓力容器規(guī)范 》 AA章； ③ 、 德國 AD壓力容器規(guī)范； ④ 、 日本 JISB82701993《 壓力容器基礎標準 》 ； ⑤ 、 日本 JISB82401993《 制冷用壓力容器結構 》 ； ⑥ 、 法國 CODAP1995《 非直接火壓力容器規(guī)范 》 M13節(jié)等； ⑦ 、 前蘇聯(lián) гост 26158《 有色金屬容器和構件強度計算方法的一般要求 》 。 國內標準： ① 、 GB151《 管殼式換熱器 》 ； ② 、 JB/T2549《 鋁制空氣分離設備制造技術規(guī)范 》 ； ③ 、 GB11640《 鋁合金無縫氣瓶 》 ； ④ 、 HGJ291990《 鋁襯里設備 》 ； ⑤ 、 GB1047989《 鋁制鐵道罐車技術條件 》 。 ⑥ 、 JB/T47342022《 鋁制焊接容器 》 2022/8/19 33 鋁合金制壓力容器應用特點 ⑴ 鋁在一些氧化性介質中有良好的耐蝕性 ， 在高溫濃硝酸中 ， 純鋁的耐蝕性優(yōu)于不銹鋼 。 鋁容器的應用之一是耐腐蝕 。 ⑵ 對腐蝕產物含鐵會污染物料的工藝流程 ， 鋼不能滿足要求 。 鋁有較好的抗腐蝕性 ， 而且可以防鐵污染 。 鋁容器的應用之二是防鐵污染 。 ⑶ 鋁是面心立方晶格 ， 沒有其他同素異構體 。低溫下不存在脆性轉變 。 鋁容器的應用之三是低溫容器 。 ⑷ 在各種金屬容器中 ， 鋁容器是強度和剛度最低的容器 ， 是相對重量最輕的容器 ， 也是允許使用溫度最低的容器 。 2022/8/19 34 鋁合金制壓力容器用材特點 ⑴ GB/T31901996《 變形鋁及鋁合金化學成分 》 中有 143個牌號 ， 容器用鋁只取用部分牌號 ， 主要為鋁鎂合金和鋁錳合金 。 按照德 、 法兩國對鋁材的要求 ， 容器用鋁基本上選用伸長率 （ 橫向 ） 不低于 14%的變形鋁 。 ⑵ 為了得到好的塑性 ， 純鋁 、 鋁錳合金和鋁鎂合金的變形鋁材都只在退火狀態(tài)或熱作狀態(tài)使用 ， 不采用冷作狀態(tài) 。 熱作狀態(tài)鋁的焊接接頭 ，焊接熱對熱影響區(qū)有退火作用 ， 因而其許用應力取退火狀態(tài)鋁材的許用應力 。 只有鋁鎂硅合金和鋁銅合金采用固溶時效狀態(tài) ， 以保證其高強度 。 ⑶ 鎂在鋁中的極限溶解度為 %， 但室溫溶解度僅為 %， 鎂含量較高時 ， 會鋁鎂合金在某些介質中產生應力腐蝕敏感性 ， 只有在 65℃ 以下使用才不會產生應力腐蝕 ， 因此含鎂量超過了 3%的鋁鎂合金規(guī)定設計溫度不超過 65℃ 。 同時析出相過多也會降低沖擊韌性 ， 因此含鎂量超過 3%的鋁鎂合金及其焊接接頭應檢驗沖擊韌性 。 其他鋁和鋁容器 ， 包括低溫鋁容器均不要求進行沖擊韌性檢驗 。 ⑷ 鋁沒有同素異構體 ， 純鋁 、 鋁錳合金 、 鋁鎂合金等不可能通過熱處理相變來提高強度 ， 稱為不可熱處理強化鋁 。 鋁鎂硅合金可通過固溶時效析出 Mg2Si強化相提高強度 ， 鋁銅合金可通過固溶時效提高強度 ， 稱為可熱處理強化鋁 。 ⑸ 鋁和鋼可以爆炸復合 ， 但國內尚沒有標準和標準產品 ， 因此一般不用復合板制造容器 。 ⑹ 我國尚無適用的鋁鍛件國標或行標，本標準只推薦一些鋁鍛件。 2022/8/19 35 鋁合金制壓力容器設計特點 ⑴ 鋁材比普通鋼材稍貴 ， 尤其是鋁的強度比鋼低得多 ，純鋁在較高溫度下比鋼的強度更低 。 因而容器常用襯鋁結構 ，由鋼層承載 ， 襯鋁層起耐蝕與防止鐵污染的作用 。 ⑵ 常溫下鋁的線膨脹系數(shù)為 179。 106/℃ ， 而鐵素體鋼為 179。 106/℃ ， 襯鋁容器設計中應考慮附加熱應力 。 ⑶ 選用鋁材除應考慮耐均勻腐蝕性能外 ， 還應考慮晶間腐蝕 、 點腐蝕 、 應力腐蝕等性能 。 ⑷ 鋁和鋼不能熔焊 ， 襯鋁層常用蓋板搭接焊結構 ， 鋼件上也不能堆焊鋁 。 ⑸ 鋁容器耐沖蝕性能不好 ， 高速流體的沖擊和磨會破壞鋁表面的鈍化膜 ， 對介質的流速應予以限制 。 腐蝕性介質的流速應低于 ， 清水的流速應低于 6m/s。 ⑹ 鋁很軟 ， 用作螺栓容易咬死 ， 鋁容器中應盡量使用鋼螺栓 。 鋁螺栓也應采用強度高的鋁 。 ⑺ 在濃硝酸等介質中，鋁焊縫的耐蝕性比母材差得較多，采用無縫旋壓鋁筒可獲得較好的效果。 2022/8/19 36 鋁合金制容器的制造檢驗特點 ⑴ 鋁在高溫下易與空氣中的氧反應 ， 鋁容器焊接時要有良好的保護 。 鋁容器的焊接主要采用氬弧焊 。 ⑵ 鋁的熱導率和比熱容約為鐵素體鋼的兩倍多 ， 鋁的熱導率則是奧氏體不銹鋼的十幾倍 ， 因而鋁的焊接應盡量采用能量集中 、 功率大的能源 。 ⑶ 焊接時鋁熔池凝固時的體收縮率約為鋼的兩倍 ， 因而鋁焊縫容易產生縮孔 、 縮松及熱裂紋 。 ⑷ 鋁焊接熔池易吸收氫等氣體 ， 焊縫易產生氣孔 。 熔池中進入氧化鋁易形成夾渣 。 焊前清除焊件與焊絲的氧化膜 、水分 、 油污 、 有機物等對鋁的焊接很重要 。 ⑸ 鋁焊接熔池金屬固態(tài)與液態(tài)沒有明顯的色澤差別 ， 焊接對應注意掌握 。 ⑹ 鋁容器焊后一般不要求熱處理 。 ⑺ 鋁無磁性 ， 表面無損檢測不能用磁性法 ， 常用滲透法 。 2022/8/19 37 鈦合金制壓力容器⑴ 鈦在地殼外層 10英里范圍內約占有 %,儲量在金屬中僅次于鋁 、 鐵 、 鎂占第四位 ， 世界海綿鈦的年產能力超過 10萬噸 。由于鈦合金優(yōu)異的耐腐蝕性 ， 在現(xiàn)代工業(yè)的應用也更為廣泛 。鈦是面心立方晶格 ， 沒有其他同素異構體 ， 低溫下不存在脆性轉變 。 我國生產的鈦材約有 75%用于制造容器和換熱器 。 自從1965年制造了第一臺在鈦合金容器以來 ， 我國已經設計 、 制造和使用了數(shù)萬噸鈦合金容器 。 技術上取得一定經驗 。 在鈦材的設計 、 制造 、 檢驗 、 使用 、 維修等方面也制訂一系列專業(yè)標準 。 90和 99版 《 容規(guī) 》 均包括了鈦合金容器有關安全技術的內容 。 GB151《 管殼式換熱器 》 包括了鈦制管殼式換熱容器 。 GB16409《 板式換熱器 》 包括了鈦制板式換熱容器 。 JB/T47452022《 鈦制焊接容器 》 是國內第一個內容完整（ 包括設計 、 選材 、 制造和檢驗 ） 的鈦制壓力容器標準 。 包括了壓力容器和常壓容器 。 包含了全鈦容器 、 襯鈦容器和復合板制容器 。 該標準的編制形式和 GB150相似 。 鈦合金容器最低設計溫度可達 269℃ 。 設計壓力 ≤ 35MPa。 2022/8/19 38 鈦合金制壓力容器⑵ 國外標準：美國 、 日本 、 前蘇聯(lián) 、 德國 、 英國 、 法國等均有鈦制壓力容器的標準 。 。 ① 、 美國 ASME鍋爐壓力容器規(guī)范； ② 、 英國 CP 3003《 化工容器和設備的襯里 》 第九節(jié)； ③ 、 日本 JISB8240《 制冷用壓力容器結構 》 ； ④ 、 法國 CODAP《 非直接火壓力容器規(guī)范 》 規(guī)定安全系數(shù)； ⑤ 、 俄 OCT 2601279《 鈦制容器與設備 ， 強度計算公式與方法 》 ； 俄 РДРТМ 2601114《 鈦制容器與設備 ， 靜載下開孔補強的計算公式與方法 》 ； 俄 РДРТМ 2601114《 鈦合金 АТ 3制法蘭聯(lián)接的容器與設備強度與密封的計算方法 》 ； 俄 РДРТМ 2601133《 鈦與鈦合金制容器與設備 ， 考慮低周載荷時的強度計算公式與方法 》 ； 俄 OCT 26Ⅱ 06《 鈦與鈦合金制容器與設備 ， 一般技術條件 》 。 國內標準： ① JB/T47452022《 鈦制焊接容器 》 ② 、 GB151《 管殼式換熱器 》 ； ③ 、 GB16409《 板式換熱器 》 。