【正文】 Si Cr Ni 質量分數(shù)， % 表 32 A102 焊條力學性能 屈服強度 σs,% 抗拉強度 σb,% 伸長率 δ,% 350 550 35 埋弧焊材料及設備 因為是壓力容器的環(huán)縫焊接，所以應選用懸臂式自動埋弧焊機，選用的埋弧焊機如圖 32 所示，為 MZ1000 型埋弧自動焊機。 圖 31 直流逆變焊機 ZX7 7 選用的不銹鋼焊條型號為 E30816，牌號為 A102。 焊接設備及材料 手弧焊設備及材料 為避免埋弧焊焊接時出現(xiàn)燒穿，影響焊接效率和質量，必須先用手弧焊打 底。但是由于直接用埋弧焊焊接容易使焊接接頭燒穿，所以需先用手弧焊進行打底焊，再用埋弧焊焊接。由于材料厚度較大 ，焊接層數(shù)較多，焊接工作量較大，因此焊接效率較低，且因層間清渣困難，焊縫內部也易產生夾渣缺陷。每一種鋼都有自己的焊接特性， S30408 焊接時容易產生晶間腐蝕、應力腐蝕開裂和熱裂紋。 本章小結 在焊接前首先要知道所焊接板材的焊接性。 焊接時極易產生熱裂紋，這是因為焊縫 金屬結晶期間存在較大拉應力，加之導熱系數(shù)差和線膨脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻的條件下，焊接接頭在冷卻過程中可形成較大的拉應力。 S30408不銹鋼導熱性差，線膨脹系數(shù)大，焊接殘余應力較大。為防止晶間腐蝕應盡量降低碳含量，使用碳含量低的焊材，采用較小的焊接熱輸入或加快冷卻速度。其中經常遇到的是焊接接頭的晶間腐蝕和應力腐蝕問題和焊縫金屬產生熱裂紋問題。 表 22 S30408 不銹鋼力學性能 σb,Mpa ,Mpa δ, % ψ, % 硬度， HBW ≥205 ≥520 ≥40 ≥60 ≤187 S30408 焊接性 S30408 不銹 鋼不但具 有優(yōu)良的腐蝕性、耐熱性和力學性 能，而且 5 焊接性也好。 S30408 不銹鋼 的化學成分如表 21 所示。焊接性變差一般表現(xiàn)在兩個方面：一是焊接過程中焊縫熔敷金屬的各種冶金缺陷；二是焊接過程中材料和性能的變化。 鋼材的焊接性主要取決于它的化學成分。工藝焊接性是指特定的材料在指定工藝條件下形成優(yōu)質焊接接頭的能力；使用焊接性是指形成的接頭適應使用要求的程度，兩者都是材料在焊接過程中冶金行為發(fā)展變化的結果。主要是指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質焊接接頭的難易程度。該鋼具有優(yōu)良的不銹耐蝕性能，優(yōu)良的冷熱加工成型性能，較好的低溫性能和良好的焊接性能。最后是焊接檢測，包括力學性能測試和 X 射線探傷，通過試驗結果分析得到結論。 本論文的主要研究問題 本論文主要是了解 S30408 的焊接性，然后制定焊接方案，選擇焊接材料及設備。2020 年發(fā)生鍋爐、壓力容器和壓力管道事故 117 起，直接經濟損失 萬元。 美國俄亥俄州煤氣公司液化天然氣貯存的三臺 m 的焊接球罐，由于焊接裂紋的擴展，突然發(fā)生爆炸，釀成大火，死亡 128 人，損失 680 萬美元。造成機械性能不合格的因素很多，母材原始 性能偏低或勉強合格往往是導致機械性能，特別是使抗拉強度出格的主要因素。 焊接質量問題主要有兩個方面：一是焊縫金屬和焊接接頭的機械性能不符合焊接要求：二是在焊接區(qū)存在裂紋等缺陷。這些要求主要反映在兩個方面：一是焊縫金屬和熱影響區(qū)除了具有一定強度、剛度和一定沖擊韌性外，還必須要求有耐久性和密封性；二是要求焊接接頭無裂紋等缺陷。 壓力容器多數(shù)在高溫高壓下使用，需要承受很強的載荷。不裂即在制造和使用過程中不出現(xiàn)裂紋。目前，在各個制造廠，壓力 容器環(huán)縫一般采用埋弧自動焊，縱縫采用電渣焊，而各種接管與筒體的焊接基本上還是采用手工電弧焊。壓力容器作為國民經濟生產中的重要的特種設備，可分為石 2 油化工容器、核反應堆壓力容器和核電站鍋爐三大類。 壓力容器 （ 如圖 11 所示 ） 是承受內外壓力的設備，具有多種結構形式，基本組成由殼體、封頭、接管、支座等構成，這些部件均需要通過焊接組裝成為一個整體。按室溫下的組織結構分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系；按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。試驗表明， 鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中， 其耐蝕性隨鋼中鉻含 量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜的形成。在此情況下， 我國必須在基于本國標準的前提下，向國際標準看齊，在壓力容器的生產和檢驗上做出相應的 努力，才能使中國的標準以及壓力容器行業(yè)的技術和管理水平趕上世界先進水平 。經過幾十年的工業(yè)生產檢驗，證明對于壓力容器產品的質量控制和安全使用起到了極為關鍵的作用。 我國的壓力容器標準化體系是隨著壓力容器行業(yè)的逐步發(fā)展而形成的，從總體上體現(xiàn)了當前壓力容器行業(yè)的技術水平和管理水平。 關鍵詞 壓力容器； S30408 鋼；手弧焊；埋弧焊 目錄 摘要 …… .................................................................................................... I 第 1 章 緒論 ............................................................................................. 1 研究背景 ........................................................................................ 1 壓力容器基本要求及存在問題 .................................................... 2 壓力容器基本要求 ................................................................. 2 壓力容器焊接中存在的問題 ................................................. 2 本論文的主要研究問題 ................................................................ 3 第 2 章 S30408 不銹鋼焊接性 ................................................................ 4 S30408 成分及性能 ........................................................................ 4 S30408 焊接性 ................................................................................ 4 本章小結 ........................................................................................ 5 第 3 章 S30408 焊接工藝 ........................................................................ 6 焊接方案 ......................................