不銹鋼遠(yuǎn)紅外反應(yīng)釜接管和封頭的焊接的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-24 19:21本頁(yè)面
【正文】 但對(duì)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的基本因素及某些規(guī)律，已取得了一致的看法。拉應(yīng)力的存在時(shí)存在是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件，焊接應(yīng)力造成的事故占到30%應(yīng)力腐蝕開裂的又一特征是，腐蝕介質(zhì)與材料的組合上有選擇性。對(duì)一定材料來(lái)說(shuō)，存在著最容易引起應(yīng)力腐蝕開裂的介質(zhì)。如將強(qiáng)制成形彎曲的188鋼放在不同介質(zhì)中進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在幾乎不腐蝕不銹鋼的、等介質(zhì)中，卻容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。反之，在一些容易引起腐蝕的介質(zhì)中，多數(shù)情況下卻不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。引起奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的介質(zhì)，主要有氯化物、海水、水溶液、水蒸氣、濃NaHC++水溶液等。鉻鎳奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的產(chǎn)生的溫度范圍統(tǒng)計(jì)來(lái)看，在50℃以下和300℃以上，鉻鎳奧氏體鋼很少出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂。而在50℃~300℃，特別是50℃~200℃范圍內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的比例最大。不銹鋼在使用條件下產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的影響因素很多，包括鋼的成分、組織和狀態(tài)，介質(zhì)的種類、溫度、濃度，應(yīng)力的性質(zhì)、大小及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。防止應(yīng)力腐蝕開裂往往要從多方面采取措施，主要有：（1）正確選用材料 根據(jù)介質(zhì)特性，選用對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂敏感性低的材料是防止應(yīng)力腐蝕開裂最根本的措施。高純鉻鎳奧氏體不銹鋼、高硅鉻鎳奧氏體不銹鋼、鐵素體奧氏體雙相鋼、高鉻鐵素體鋼等，這些鋼的耐腐蝕能力，大都是在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%的沸溶液中進(jìn)行試驗(yàn)而測(cè)得的，因而其耐應(yīng)力腐蝕性具有一定的局限性。不能籠統(tǒng)的認(rèn)為，這些鋼在任何濃度和任何介質(zhì)條件下都具有良好的耐應(yīng)力腐蝕性能。（2）消除產(chǎn)品的殘余應(yīng)力 可以認(rèn)為，消除或減少結(jié)構(gòu)或部件中的殘余應(yīng)力，是降低奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂敏感性的重要措施?？刹扇∠龖?yīng)力熱處理及用機(jī)械的方法降低表面殘余應(yīng)力或造成壓應(yīng)力狀態(tài)。(3)對(duì)材料進(jìn)行防蝕處理 通過電鍍、噴鍍、襯里等方法，用金屬或非金屬覆蓋層將金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。（4）改進(jìn)部件結(jié)構(gòu)及接頭設(shè)計(jì) 由于設(shè)計(jì)的不合理，往往會(huì)形成較大的應(yīng)力集中或在制造中產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。有時(shí)由于設(shè)備或容器中留有縫隙，引起腐蝕介質(zhì)的停滯、聚集或局部過熱現(xiàn)象，這些都是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的重要條件。焊接接頭的熱裂紋奧氏體鋼焊接時(shí)，焊縫和近縫區(qū)均可產(chǎn)生熱裂紋，這是因?yàn)閵W氏體鋼的物理性能有其獨(dú)特之處。第一，焊縫金屬結(jié)晶期間存在較大拉應(yīng)力，奧氏體鋼的熱導(dǎo)率小和線脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻的條件下，焊接接頭再冷卻過程中可形成較大的拉應(yīng)力；第二，奧氏體鋼易形成方向性強(qiáng)的柱狀晶的焊縫組織，有利于有害雜質(zhì)的偏析而促使形成晶間液態(tài)夾層，有利于產(chǎn)生熱裂紋；第三，貝氏體鋼含有硫、磷、錫和銻等形成易熔夾層的雜質(zhì)，硅和硼的作用較強(qiáng)，硼在鐵及鎳中的溶解度均為零，因此易于析集于晶界而引起裂紋，硅在鎳含量較高的鋼種很易于偏析，因而鎳含量越高，硅越易促使增大焊縫熱裂傾向。如何防止奧氏體不銹鋼產(chǎn)生焊接熱裂紋呢？首先應(yīng)嚴(yán)格限制有害雜質(zhì)，通常采用同材質(zhì)的焊縫金屬，應(yīng)盡量選擇含雜質(zhì)較低的焊接材料，選擇母材時(shí)也是如此。還要采用雙相組織，尤其是對(duì)于鎳含量小于10%~15%的188系列的奧氏體鋼，提高焊縫抗裂性最有效的手段，就是使焊縫成為雙相組織。一般焊縫組織中相的數(shù)量超過3%就可以明顯提高抗裂性，%時(shí)，3%相即可防止產(chǎn)生裂紋。這是因?yàn)橄啻嬖谟行У南龁蜗嘟M織的方向性，起到細(xì)化組織作用，使低熔物質(zhì)不能析集于少數(shù)晶界上，破壞低熔物質(zhì)的連續(xù)分布，減少了有害雜質(zhì)的作用。焊接鎳含量超過15%的奧氏體鋼，如長(zhǎng)期在高溫下工作時(shí)，采用雙相組織的焊縫是不適宜的。因?yàn)檫@時(shí)要求焊縫中的相數(shù)量要多，能滿足抗裂性的要求，如焊接2Cr25Ni20Si2奧氏體鋼時(shí)，為防止焊縫熱裂紋，焊縫的相數(shù)量要高于25%~30%才可以收效。由此可見，為了獲得一定量的相，勢(shì)必要大幅度減少奧氏體化元素，同時(shí)增加多鐵素體化元素，這樣引起焊縫金屬成分與母材的匹配，勢(shì)必影響焊接接頭性能上的匹配性。為了提高鎳含量大于15%的奧氏體鋼的抗裂性，可采用奧氏體加一次碳化物或奧氏體加硼化物的雙相組織，這樣不會(huì)有損于焊接接頭的高溫性能。同時(shí)嚴(yán)格限制有害雜質(zhì)、合理調(diào)整成分進(jìn)行合金化，也可以防止焊縫產(chǎn)生熱裂紋。下表是常用合金元素對(duì)焊縫熱裂紋傾向的作用。元素（）時(shí)組織時(shí)Cr提高抗裂性。在188鋼一般希望Cr/ Ni ~無(wú)壞作用。形成Cr+ Ni共晶可細(xì)化組織Ni顯著增大熱裂紋傾向顯著增大熱裂紋傾向Si減少熱烈（Si %~%）顯著增大熱裂紋傾向（Si %~%）Mn降低熱裂紋傾向，若使相消失則增大熱裂傾向顯著提高抗裂性（Mn4%~7%）Ti影響不大（%）顯著增加熱裂傾向，當(dāng)Ti/C6時(shí)可降低熱裂傾向Nb影響不大（%）。但易區(qū)域偏析，可能局部產(chǎn)生微裂顯著增加熱裂傾向，當(dāng)Nb/C10時(shí)可降低熱裂傾向Mo有一定好處強(qiáng)烈降低熱裂傾向V提高抗裂性。%，影響不大稍增大熱裂傾向，也有相反的結(jié)論Al降低熱裂傾向強(qiáng)烈增大熱裂傾向，Cu增大熱裂傾向影響不大（Mn極少時(shí)）顯著增大熱裂傾向（Mn2%）C增大熱裂傾向降低熱裂傾向（C %~%）并同時(shí)有Nb、Ti等：根據(jù)鋼板厚度及接頭形式，用機(jī)械加工、等離子切割或碳弧氣刨等方法下料和加工坡口。對(duì)接接頭板厚超過3mm時(shí)需開坡口。為了避免焊接時(shí)碳和雜質(zhì)混入焊縫，焊前應(yīng)將焊縫兩側(cè)20~30mm范圍內(nèi)用丙酮擦凈，并涂石灰粉，以避免表面被飛濺金屬損傷。奧氏體不銹鋼焊條有堿性焊條低氫型藥皮，酸性焊條鈦鈣型藥皮。前者抗熱裂性和抗氣孔性能較好，工藝性能較差，抗腐蝕性也較差。后著可以交、直流兩用，工藝性能較好，故生產(chǎn)中用的較多，但抗熱裂和抗氣孔的性能較差。焊條的選用根據(jù)焊接接頭的具體工作條件，為了避免焊縫金屬中產(chǎn)生氣孔，焊條在使用前應(yīng)進(jìn)行1~5小時(shí)烘干。鈦鈣型焊條的烘干溫度為25℃，低氫型焊條的烘干溫度為400℃.：不銹鋼遠(yuǎn)紅外反應(yīng)釜接管與封頭的焊接注意事項(xiàng)：焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制熱輸入和層間溫度。不銹鋼的熱導(dǎo)性和線膨脹系數(shù)與碳鋼不同，焊接變形較大，焊接時(shí)應(yīng)采用一定的防變形措施。為了防止焊接接頭在450~850攝氏度溫度范圍內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)而產(chǎn)生晶界腐蝕，防止接頭過熱而產(chǎn)生熱裂紋，焊接時(shí)要采用快速焊和減小焊縫。焊條最好不作橫向擺動(dòng)，一次焊成的焊縫不宜超過焊條直徑的3倍，運(yùn)條要穩(wěn)，收弧時(shí)填滿弧坑。為了避免盡量避免焊縫重復(fù)加熱，故一般不宜采用多層焊，如果必須進(jìn)行多層焊，每焊完一層須徹底清除熔渣，并對(duì)焊縫進(jìn)行仔細(xì)檢查，確無(wú)缺陷，并且等到每層焊縫冷卻后（小于60攝氏度），再焊接下一層。腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫盡量最后焊接。為了防止過熱而產(chǎn)生晶間腐蝕，條件允許時(shí)焊后可采用強(qiáng)制冷卻措施。不得在焊件上隨便引弧，底線也應(yīng)緊密與焊件接觸，以免損傷焊件表面，影響耐腐蝕性能。坡口是確保焊縫質(zhì)量的一個(gè)重要部分。不銹鋼由于導(dǎo)熱系數(shù)小，膨脹系數(shù)大，厚度大于4mm的不銹鋼板和不銹鋼管采用手工電弧焊和手工氬弧焊時(shí)不能一次焊透。為保證焊縫質(zhì)量，一定要在不銹鋼板和管口邊緣加工坡口。焊接時(shí)盡量維持焊接規(guī)范穩(wěn)定，保證融合比穩(wěn)定，以利于焊縫化學(xué)成分穩(wěn)定，保證接頭性能的匹配。下附具體焊接工藝評(píng)定報(bào)告以及工藝卡：16
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