【正文】 接鉻、鎳、奧氏體不銹鋼時(shí)，為了提高其抗裂性，希望得到，δ十γ雙相組織的焊縫，而δ相一般控制在5%左右為好。（2） 適當(dāng)調(diào)整焊縫的化學(xué)成分，控制易熔點(diǎn)共晶的數(shù)量，因易熔點(diǎn)共晶數(shù)量超過一定時(shí)，有“愈合”裂紋作用。對(duì)于焊接低碳鋼和低合金鋼用的焊絲其含C≤%。因此，液態(tài)薄膜是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的根本因，而拉伸應(yīng)力是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的必要條件之一。焊縫中的雜質(zhì)富集在晶粒的周界，而且它們的熔點(diǎn)都較低，在鋼中易形成低熔點(diǎn)共晶，如FeS一Fe(熔點(diǎn)98890 ), P, Si也易在鋼中形成低熔點(diǎn)共晶。 結(jié)晶裂紋是沿焊縫樹枝狀交界處發(fā)生和發(fā)展的，因此焊縫結(jié)晶過程中的晶界是薄弱環(huán)節(jié)。它主要產(chǎn)生在含雜質(zhì)較多的碳鋼焊縫中，特別是含S,P,C,Si較多的碳鋼及低、中合金鋼焊縫中，以及單相奧氏體鋼、鎳基合金及某些鋁合金的焊縫中。（4）焊后熱處理 可以降低和消除殘余應(yīng)力、消除擴(kuò)散氫、改善組織等作用。 （2）焊前預(yù)熱 焊前預(yù)熱可以降低冷卻速度，從而改善接頭組織，降低拘束應(yīng)力，并有利于氫的析出，可有效的防止冷裂紋。本設(shè)計(jì)主要用采用埋弧焊，因此必須重視壓力容器的焊接裂紋、氣孔等缺陷，否則造成的損失將不可估量。5 高壓低溫容器焊接時(shí)容易出現(xiàn)的問題 及防止措施焊接是壓力容器焊接過程中一道重要工序 ，只要有焊接的地方，就有出現(xiàn)焊接缺陷的可能性。后熱焊后熱處理通常只用于低合金鋼厚板的焊接接頭。常用埋弧焊焊劑與匹配的焊絲牌號(hào)如表44。厚板的工藝參數(shù)如下表5所示。主要參數(shù)是指那些直接影響焊縫質(zhì)量和生產(chǎn)效率的參數(shù)，它們是焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲和焊劑的成分與配合、電流的種類及極性和預(yù)熱溫度等。坡口形式如圖43。也應(yīng)保證焊劑清潔粒度均勻，焊絲應(yīng)清除表面的油漬和銹斑等。 焊接工藝分析（1）焊前準(zhǔn)備檢查焊件坡口角度、鈍邊尺寸是否符合工藝文件的要求坡口面凸凹不平處應(yīng)打磨修補(bǔ)，有裂紋、分層等缺陷應(yīng)予清除。 焊接過程如圖42圖42 埋弧焊焊接過程1—V型坡口 2—焊道 3—焊渣 4—焊劑擋板 5—接電源 6—接自動(dòng)送絲裝置 7—接焊劑漏斗 8—焊劑輸入導(dǎo)管 9—焊劑 10—接電源11—母材 12—電極（焊絲或焊帶） 13—引弧板14—襯墊埋弧焊主要有生產(chǎn)率高、焊縫質(zhì)量好、焊接成本低、勞動(dòng)條件好的優(yōu)點(diǎn)，有難以在空間位置施焊、對(duì)焊件裝配質(zhì)量要求高、不適合焊接薄板和短焊縫。 埋弧焊的原理及特點(diǎn) 埋弧焊（英文縮寫SAW，ISO代號(hào)為12），是電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。防止措施：（1）母材應(yīng)嚴(yán)格清理，杜絕產(chǎn)生缺陷的外在因數(shù)（2）焊條應(yīng)烘干（3）焊接參數(shù)及運(yùn)條方式選擇合理（4）盡量運(yùn)用短弧焊，降低焊瘤的產(chǎn)生 埋弧焊 埋弧焊是目前廣泛使用的一種生產(chǎn)效率較高的機(jī)械焊接方法。(6)夾渣 由于焊接電流選擇不當(dāng)、運(yùn)條方式不合適，在焊縫中有渣殼未逸出焊縫的現(xiàn)象。它能降低焊縫的力學(xué)性能，產(chǎn)生應(yīng)力集中。它影響一定的力學(xué)性能和焊縫的外觀要求，應(yīng)最大限度的使其降低到最低。裂紋的產(chǎn)生使焊縫的力學(xué)性能、抗腐蝕性能、抗疲勞強(qiáng)度，遭到極大的削弱，在焊縫中杜絕出現(xiàn)。在焊穿處往往伴隨著氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。它可以嚴(yán)重降低焊縫的力學(xué)性能，造成應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂紋源，埋下隱患的根源，在焊縫中是不予許出現(xiàn)的情況。焊接過程中，焊接速度應(yīng)該均勻適當(dāng)，既要保證焊透又要保證不焊穿，同時(shí)還要使焊縫寬度和余高符合設(shè)計(jì)的要求。立焊、仰焊時(shí)，焊接電弧應(yīng)比平時(shí)更短，以利于溶滴的過渡。5）電弧電壓與焊接速度 焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長度來決定:電弧越長,電弧電壓越大；電弧越短，電壓越小。相同條件下，堿性焊條的焊接電流比酸性焊條小10％左右 4）焊縫層數(shù)的選擇 在焊接厚度較大時(shí)，往往要進(jìn)行多層焊，對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度低的低合金鋼的多層焊時(shí)，焊層厚度不能太大，對(duì)于質(zhì)量要求高的焊縫，每層厚度不超過4～5mm。對(duì)于一定的直徑的焊條有一個(gè)合適的電流范圍，可參考表42。 3）焊接電流的選擇 選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊件直徑、焊件厚度、接頭形式、焊接位置和層數(shù)等因素綜合考慮。采用直流焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定、飛濺少，但電弧磁偏吹較交流嚴(yán)重。焊條直徑的選擇一般根據(jù)焊件厚度選擇，還應(yīng)考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求，一般情況，焊條直徑與焊件厚度之間關(guān)系的參考數(shù)據(jù)見表41。1）焊條直徑 焊條直徑指焊芯直徑。（3） 焊接工藝參數(shù)及選擇焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電源種類和極性、焊接層數(shù)等。按空間位置可分為平焊縫、橫焊縫、立焊縫及仰焊縫四種形式；按結(jié)合方式可分為對(duì)接焊縫、角焊縫及塞焊縫。角接接接頭和T形接頭的坡口形式可分為I形、帶鈍邊的單邊V形坡口和K形坡口等。對(duì)接接頭是焊接結(jié)構(gòu)中最常見的接頭形式。2）坡口 坡口是根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀并經(jīng)裝配后構(gòu)成的溝槽。（2）焊接接頭形式、坡口和焊縫 1）接頭形式 用焊接方法連接的接頭成為焊接接頭常用的接頭形式有：對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭、和T型接頭。清除坡口及其兩側(cè)10～20mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、氧化皮等贓物。所以被廣泛應(yīng)用于造船、鍋爐及壓力容器的制造、機(jī)械制造、建筑結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備制造等工業(yè)領(lǐng)域。它是利用焊條與焊件之間建立起來的穩(wěn)定燃燒的電弧，使焊條和焊件熔化，從而獲得牢固的焊接接頭。因此，對(duì)于高溫強(qiáng)度要求較高的焊接接頭，必須嚴(yán)格控制鐵素體的含量，在某種場合下必須采用全奧氏體的焊縫金屬。焊縫金屬的力學(xué)性能與鐵素體含量存在一定關(guān)系，從圖中可以看出，隨著鐵素體含量的增加，奧氏體鎘鎳鋼的焊縫金屬的常溫抗拉強(qiáng)度提高，變形能力下降。根據(jù)焊縫金屬的化學(xué)成分計(jì)算出鉻當(dāng)量和鎳當(dāng)量，就可按圖上找到相應(yīng)的組織。 鐵素體含量的控制問題奧氏體耐熱鋼焊縫金屬中鐵素體的含量多少，直接關(guān)系到抗熱裂紋性，熱強(qiáng)性。（2）防止焊縫結(jié)晶裂紋的途徑1） 嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)，主要是硫磷的含量2） 調(diào)整焊縫金屬為雙相組織3） 合理進(jìn)行合金化4） 使用小的線能量進(jìn)行焊接 液化裂紋液化裂紋主要在近縫區(qū)，并且在過熱晶粒的邊界發(fā)生明顯的偏析，并產(chǎn)生晶間液膜，產(chǎn)生液化裂紋。防止應(yīng)力腐蝕開裂有以下幾點(diǎn)措施：（1） 正確選用材料（2） 消除產(chǎn)品的殘余應(yīng)力（3） 對(duì)材料進(jìn)行防腐蝕處理 如電鍍、噴鍍、襯里的方法，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)及接頭的設(shè)計(jì)奧氏體不銹鋼焊接是產(chǎn)生的裂紋是熱裂紋，在焊縫和熱影響區(qū)都可能出現(xiàn)。金屬在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，所發(fā)生的腐蝕破壞叫應(yīng)力腐蝕開裂。 防止晶間腐蝕的措施 (1) 降低母材和焊縫中的含碳量(2) 在鋼中加入穩(wěn)定碳化物形成元素，改變碳化物的類型(3) 焊后進(jìn)行固溶處理(4) 改變焊縫的組織狀態(tài) 即使焊縫由單向狀態(tài)變成雙相狀態(tài) 焊接接頭的刀口腐蝕刀口腐蝕是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕，只會(huì)發(fā)生于含有穩(wěn)定劑的奧氏體不銹鋼焊接接頭中，腐蝕部位在 熱影響區(qū)的過熱區(qū)，開始寬度只是3～5個(gè)晶粒，～，腐蝕一直深入到金屬內(nèi)部。Cr23C5的析出消耗了大量的鉻，因而使晶界的附近碳的含量降低到低于鈍化所需的最低量，形成了貧鉻層。晶間腐蝕是一種局部性的腐蝕，它會(huì)導(dǎo)致晶粒間的結(jié)合力喪失，材料的強(qiáng)度幾乎消失，所以必須重視這中腐蝕。但是，為了全面保證焊接接頭的質(zhì)量，往往需要解決一些特殊的問題，如接頭各種形式的腐蝕、焊接裂紋、鐵素體含量的控制及σ相的脆化等等。3 0Cr18Ni9鋼的焊接性分析3 0Cr18Ni9 的化學(xué)成分焊接性剛的焊接性主要取決于化學(xué)成分，奧氏體不銹鋼以鎘鎳為主要的合金元素。反之，線能量加大，焊縫組織的品粒越易粗大，韌性越差。然而影響188 鋼焊縫金屬低溫韌性的主要因素中焊接線能量的的影響最大。焊劑選用堿度較高的SJ601 型燒結(jié)焊劑。而采用開坡口較小線能量的焊接,焊縫金屬的低溫沖擊功達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。而試件H0H04達(dá)到了要求，并且試件H04 的低溫沖擊值。按GB1501998 附錄C 規(guī)定，奧氏體不銹鋼低溫容器的焊接接頭在196℃AkV 應(yīng)≥ 31J（三個(gè)試件的平均值）。（4）試驗(yàn)結(jié)果試件H0H03 冷彎后均有裂紋產(chǎn)生，且196℃沖擊功焊縫和熱影響區(qū)均較低。（1）選擇試件的焊接工藝規(guī)范（見表27）表27 試件的焊接工藝規(guī)范試件編號(hào) I(A)U(V)V(m/h)層 間 溫 度(℃)平均線能量KJ/cmH01 45050032362022＜100℃H02 42045030322024＜100℃H03 48052030362022＜100℃H04 40042032342024＜100℃（2）對(duì)施焊完成的試板進(jìn)行檢驗(yàn)表28 外觀質(zhì)量檢驗(yàn)試件編號(hào)正面焊縫余高背面焊縫余高表面焊縫寬咬邊表面氣孔背面未焊透H012～2～21～25mm無無無H02～～20～22mm無無無H032～～21～23mm無無無H04～1～20～22mm無無無（3）無損檢測四組焊接試件經(jīng)X 射線檢測，均達(dá)到JB/，100% Ⅱ級(jí)合格標(biāo)準(zhǔn)。二者直接參與焊接過程中的冶金反應(yīng)，因而它們的化學(xué)成分和物理性能不僅影響埋弧焊過程中的穩(wěn)定性、焊接接頭性能和質(zhì)量，同時(shí)還影響著焊接生產(chǎn)率，因此根據(jù)焊縫金屬要求，正確選配焊絲和焊劑是埋弧焊技術(shù)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 埋弧焊工藝試驗(yàn) 確定試驗(yàn)方案（見表23）表23 試驗(yàn)方案母材型式編號(hào)板厚(mm)坡口焊絲焊劑0Cr18Ni9H0110ⅠH0Cr21Ni10J601H0210ⅤH0Cr20Ni10TiH0316ⅠH0Cr20Ni10TiH0416ⅤH0Cr21Ni10（1）確定試驗(yàn)用材的化學(xué)成分（%）焊接參數(shù)的選擇，考慮不銹鋼焊接性的特點(diǎn)，奧氏體鋼導(dǎo)熱性較低，電阻率較高，因此奧氏體鋼焊接盡量采用較小的焊接線能量。坡口形式的選擇，根據(jù)本廠產(chǎn)品的特點(diǎn)和本廠已具備的板材厚度，選定1 16mm 作為本試驗(yàn)的試件厚度。因?yàn)閴A性焊劑的堿度大易于減少焊縫金屬的夾雜物含量，夾雜物含量低，則焊縫金屬的低溫韌性就好。首先分析了0Cr18Ni9 鋼焊接，從填充金屬的材料選擇上要考慮所選擇的焊接材料應(yīng)確保所熔敷的焊縫金屬有與母材接近的成分，因此選擇H0Cr20Ni10Ti 以及H0Cr21Ni10 兩種焊絲作為試驗(yàn)用焊絲。焊接方法已經(jīng)選定采用埋弧焊工藝，接下來要考慮的就是填充金屬材料的選擇，焊接坡口形式的確定，焊接參數(shù)的確定。但是上述焊接方法焊接效率太低。按GB1501998 附錄C 及JB47082000 的有關(guān)規(guī)定，包括焊縫及熱影響區(qū)的低溫夏比沖擊試驗(yàn)的沖擊功平均值A(chǔ)kV≥31J，才是合格的焊接接頭的重點(diǎn)。在密閉內(nèi)膽（內(nèi)表1 ，同體積膨脹使壓力升高表22 0℃ 條件下單位體積生成的氣體體積/ m3液 氧液 氬液 氮液化天然氣800 780647568～590