厚壁壓力容器是石油深度加工、核電工程和大型化肥等工業部門不可缺少的關鍵裝置，這類容器在高溫、高壓的環境運行，多數情況還受介質的腐蝕作用，因此容器需要足夠的耐腐蝕性。而這類容器厚度通常超過80mm,有的達到200mm以上，如采用整體不銹鋼制造，既不經濟制造難度又大，所以均采用堆焊的方法，在低合金鋼鍛造或軋制的超厚板卷制的容器內壁全面堆焊厚度為5~10mm(根據不同的要求）的香蕉視頻app連接:不銹鋼，使容器既具有符合設計的耐壓性能，同時又具有優良的耐蝕性能。
1. 堆焊的特(te)點
低合金鋼壓力容器內壁不銹鋼堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)，通(tong)常第(di)一層(ceng)完全是異種材(cai)料焊(han)(han)(han)接，第(di)二(er)層(ceng)以上(shang)(shang)才大致是同材(cai)焊(han)(han)(han)接，因而(er)一般情況下，第(di)一層(ceng)和(he)第(di)二(er)層(ceng)以上(shang)(shang)使用成(cheng)分不同的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)料。其(qi)次，對(dui)只(zhi)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)一層(ceng)就達(da)到所(suo)規(gui)定的(de)成(cheng)分的(de)單(dan)層(ceng)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)用焊(han)(han)(han)材(cai)和(he)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)二(er)層(ceng)以上(shang)(shang)得到規(gui)定成(cheng)分的(de)焊(han)(han)(han)層(ceng)，所(suo)使用的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)料也不相同。
不(bu)銹鋼在碳鋼和(he)低(di)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)鋼中堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)的方法(fa)很多(duo)，常見的有手工電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)、熔化極(ji)氣體(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)、帶極(ji)埋弧（或電(dian)渣）堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)、絲極(ji)埋弧堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)等。無論哪一(yi)(yi)種堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)方法(fa)，第一(yi)(yi)層堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)都是由(you)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)料的熔敷(fu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)和(he)熔人的母材(cai)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔合(he)而成(cheng)的。由(you)于母材(cai)的合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)元素(su)含(han)量(liang)很低(di)，所(suo)以它對第一(yi)(yi)層焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)成(cheng)分具有稀(xi)釋作用。因此，可(ke)能使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中奧氏體(ti)和(he)鐵(tie)素(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)含(han)量(liang)不(bu)足(zu)，結果堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)可(ke)能出現大量(liang)的馬(ma)氏體(ti)組(zu)織，并(bing)可(ke)能產生裂紋，同時(shi)導(dao)致(zhi)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層韌性降低(di)。
焊縫金屬成分和組織決定于堆焊材(cai)料和母材(cai)熔入量即(ji)熔合比（也稱稀釋(shi)(shi)率）。當(dang)堆焊工藝確(que)定之后，稀釋(shi)(shi)率基本確(que)定。
稀釋率是(shi)(shi)確定過渡(du)層堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)材料(liao)的(de)(de)成分(fen)的(de)(de)依據。以(yi)手(shou)工電(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)為例，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)熔(rong)合(he)(he)比(bi)一(yi)般是(shi)(shi)20%左(zuo)右(you)，如用(yong)(yong)20-10型(xing)的(de)(de)電(dian)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)，經(jing)母(mu)(mu)材稀釋以(yi)后，堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)成分(fen)將變成16-型(xing)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)可能是(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)體＋馬氏(shi)(shi)體組織。若在(zai)(zai)實際操作(zuo)中(zhong)熔(rong)合(he)(he)比(bi)較(jiao)大時(shi)，就(jiu)有(you)可能在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)產(chan)生大量的(de)(de)脆硬馬氏(shi)(shi)體，而且由于(yu)稀釋作(zuo)用(yong)(yong)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)Ni含量較(jiao)低(di)，在(zai)(zai)熔(rong)合(he)(he)線附近產(chan)生較(jiao)寬的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體過渡(du)層。這(zhe)樣的(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)層無論是(shi)(shi)力學性(xing)(xing)能、耐蝕性(xing)(xing)能，還是(shi)(shi)抗(kang)裂性(xing)(xing)能都很差。同(tong)樣的(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)方法(fa)，若選用(yong)(yong)24-13型(xing)的(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)材料(liao)，經(jing)母(mu)(mu)材稀釋后，堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)成分(fen)是(shi)(shi)19-9或(huo)18-8型(xing)，這(zhe)樣第一(yi)層就(jiu)基本達到堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)成分(fen)的(de)(de)要求，而且焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織是(shi)(shi)奧氏(shi)(shi)體＋鐵素(su)體組織焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)就(jiu)具(ju)有(you)較(jiao)高的(de)(de)抗(kang)熱裂性(xing)(xing)能和抗(kang)腐蝕性(xing)(xing)能。
在過(guo)渡層(ceng)上再堆(dui)焊不銹層(ceng)，則可采用(yong)相應(ying)的焊材(cai)，如(ru)308L、347L及310MoL分別適(shi)合于(yu)核電、石油加氫及尿素等壓力容器的堆(dui)焊。
2. 堆焊方法
表4-6是幾種在(zai)低合金鋼壓力容器內壁不銹(xiu)鋼堆(dui)焊中常用(yong)的(de)方法及其(qi)使用(yong)部(bu)位、使用(yong)特點和(he)發展趨勢。
在(zai)(zai)表4-6的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接方法中，使(shi)用最(zui)多(duo)的(de)(de)(de)是帶極堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)。帶極堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)效率是手(shou)(shou)(shou)工(gong)(gong)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)10~20倍，稀釋率較(jiao)低而且可以得到美觀、穩(wen)定的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層，適合(he)(he)于厚壁容器(qi)大面積(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)。對小口徑(jing)管件(jian)和堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)較(jiao)小的(de)(de)(de)構件(jian)，MIG、TIG及等離子(zi)弧(hu)(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)使(shi)用得較(jiao)多(duo)。手(shou)(shou)(shou)工(gong)(gong)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)在(zai)(zai)形狀復雜(za)的(de)(de)(de)部位和不能用平焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)場合(he)(he)或修(xiu)補堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)的(de)(de)(de)場合(he)(he)具(ju)有施(shi)工(gong)(gong)簡便的(de)(de)(de)特點，故手(shou)(shou)(shou)工(gong)(gong)電弧(hu)(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)與帶極堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)一起成為最(zui)普遍應用的(de)(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)方法。
帶極(ji)(ji)(ji)堆(dui)焊(han)(han)可分為埋弧堆(dui)焊(han)(han)（SAW法(fa)）、電(dian)渣堆(dui)焊(han)(han)（ESW法(fa)）和(he)高(gao)速帶極(ji)(ji)(ji)堆(dui)焊(han)(han)方法(fa)（HSW法(fa)）。按堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)數又(you)可分為單層(ceng)堆(dui)焊(han)(han)和(he)雙(shuang)層(ceng)、多(duo)層(ceng)堆(dui)焊(han)(han)工(gong)藝。單層(ceng)堆(dui)焊(han)(han)可只(zhi)用一(yi)種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)帶，減少制造(zao)中的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)和(he)熱處理工(gong)序，縮(suo)短制造(zao)周期，從而降(jiang)低制造(zao)成本。但(dan)是只(zhi)堆(dui)焊(han)(han)一(yi)層(ceng)不(bu)銹鋼(gang)(gang)就(jiu)達到設計規定(ding)的(de)(de)(de)化學成分、金相(xiang)組織和(he)各項力學性能(neng)，在(zai)技(ji)術(shu)上有很大難度(du)(du)，對堆(dui)焊(han)(han)材料的(de)(de)(de)成分和(he)堆(dui)焊(han)(han)工(gong)藝參數的(de)(de)(de)控制均非(fei)常嚴格。雙(shuang)層(ceng)堆(dui)焊(han)(han)雖然帶極(ji)(ji)(ji)種(zhong)類增加(jia)了，但(dan)由(you)于過渡層(ceng)的(de)(de)(de)存在(zai)（高(gao)Cr、Ni含(han)量），使耐蝕(shi)層(ceng)的(de)(de)(de)超低碳，一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)Cr、Ni含(han)量就(jiu)較(jiao)容易保證，因(yin)此對于焊(han)(han)接(jie)技(ji)術(shu)和(he)生產管理水平不(bu)是非(fei)常高(gao)的(de)(de)(de)企業，一(yi)般均采用雙(shuang)層(ceng)堆(dui)焊(han)(han)工(gong)藝。帶極(ji)(ji)(ji)尺寸可以有不(bu)同(tong)厚度(du)(du)和(he)寬度(du)(du)，如：0.4mm×17.5mm、25 mm、37.5 mm、50 mm、75 mm、150 mm或0.5mm×30 mm、60 mm、90 mm、120 mm、180 mm.目(mu)前用得較(jiao)廣泛(fan)的(de)(de)(de)是：0.4mm×50 mm、75mm和(he)0.5mm×60mm,帶極(ji)(ji)(ji)越寬，生產率(lv)越高(gao)，但(dan)同(tong)時(shi)會帶來磁偏(pian)吹現象的(de)(de)(de)加(jia)重和(he)由(you)于電(dian)流加(jia)大造(zao)成抗氫致剝離能(neng)力下降(jiang)。故目(mu)前生產中用得較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)帶極(ji)(ji)(ji)尺寸為0.5mm×60 mm、0.4mm×50mm、75mm。
3. 堆焊材料
壓力容器堆焊(han)材(cai)料(liao)主要(yao)取決于(yu)使用(yong)介質(zhi)。表(biao)4-7、表(biao)4-8中，20-10型焊(han)材(cai)00Cr20Ni10、00Cr20Ni10Nb 和00Cr18Ni12Mo2分別(bie)用(yong)于(yu)核電石油(you)加氫及(ji)化(hua)肥等環境，作(zuo)(zuo)為堆焊(han)層(ceng)的不銹(xiu)層(ceng)使用(yong)，而24-13型焊(han)材(cai)00Cr24Ni13、00Cr24Ni13Nb、00Cr24Ni13Mo等則用(yong)作(zuo)(zuo)過(guo)渡層(ceng)焊(han)。表(biao)中00Cr25Ni22、Mn4Mo2N的焊(han)材(cai)是(shi)大(da)化(hua)肥尿素合成塔(ta)等專用(yong)的焊(han)材(cai)，既用(yong)作(zuo)(zuo)過(guo)渡層(ceng)也用(yong)于(yu)不銹(xiu)層(ceng)的堆焊(han)。
4. 堆焊(han)工藝要(yao)點(dian)
低合金鋼(gang)壓(ya)力容器內(nei)壁不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，首先用高鉻鎳的24-13型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接材料(liao)在低合金鋼(gang)母材上堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)一層(ceng)過渡層(ceng)。堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)要嚴格控(kong)制工藝參數，保(bao)證(zheng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)的稀(xi)釋率均勻和堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)成分和組織的穩定，這(zhe)對于過渡層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)是至關重要的。當堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)耐腐蝕(shi)層(ceng)時(shi)，仍(reng)應(ying)采用小熱輸入。所選用的鉻鎳奧氏體(ti)鋼(gang)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)材料(liao)應(ying)能保(bao)證(zheng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)的含碳量、鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含量以及其他(ta)化(hua)學成分符合技術條件要求。常(chang)用的有20-10型(xing)(xing)、20-10Nb型(xing)(xing)、18-12Mo型(xing)(xing)等材料(liao)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含量通常(chang)在3%~10%(石油化(hua)工）和5%~12%(核電）范圍，而(er)尿素(su)裝置堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)用25-22-2焊(han)(han)(han)(han)材，堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)要求≤0.6%,即盡(jin)可(ke)能低的鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)含量。
表(biao)4-9、表(biao)4-10、表(biao)4-11分別(bie)是(shi)手工焊條、鎢極氬弧焊和帶極堆(dui)焊的(de)工藝(yi)參(can)數。
對帶極(ji)埋(mai)弧焊(han)(han)和電渣堆焊(han)(han)，國內外經過幾十(shi)年的(de)研究，現大多采用燒結(jie)焊(han)(han)劑，典型(xing)配套(tao)焊(han)(han)接材料見表 4-12。
5. 預熱(re)和焊后熱(re)處理
厚壁壓力容器堆焊(han)前預熱，是(shi)為了防止焊(han)接熱影響區的(de)(de)裂紋。預熱溫度可控制(zhi)為100~150℃之(zhi)間，堆焊(han)時如果預熱溫度過高，使母材(cai)熔深增加(jia)過多，造成稀(xi)釋率過大是(shi)不(bu)(bu)理想的(de)(de)。堆焊(han)第(di)二層(ceng)和二層(ceng)以(yi)上的(de)(de)堆焊(han)層(ceng)則(ze)不(bu)(bu)需要進行(xing)預熱。
厚壁壓力(li)(li)容器在(zai)制造過程中要(yao)經受(shou)多次中間熱處(chu)理和(he)(he)最終熱處(chu)理。這些(xie)熱處(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)：①. 消(xiao)除焊(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)(de)氫(qing)，防止產生冷(leng)裂紋；②. 消(xiao)除焊(han)(han)縫(feng)(feng)和(he)(he)熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)淬硬傾向，改(gai)善其塑韌性；③. 消(xiao)除焊(han)(han)接殘余應力(li)(li)，防止變(bian)形和(he)(he)產生冷(leng)裂紋；④. 穩(wen)定焊(han)(han)縫(feng)(feng)和(he)(he)熱影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)組織結構，改(gai)善其性能。這些(xie)熱處(chu)理主要(yao)是(shi)針對(dui)(dui)壓力(li)(li)容器的(de)(de)基體(ti)金(jin)屬即低(di)合(he)金(jin)鋼(gang)及其焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)，而(er)不是(shi)針對(dui)(dui)不銹(xiu)鋼(gang)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)的(de)(de)。相反，熱處(chu)理過程對(dui)(dui)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)來說是(shi)不利的(de)(de)，因為(wei)焊(han)(han)后熱處(chu)理可能引(yin)起(qi)不銹(xiu)鋼(gang)堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)發生碳化物析(xi)出，鐵素體(ti)相轉變(bian)（為(wei)o相）和(he)(he)熔合(he)區(qu)(qu)引(yin)起(qi)脫碳、增碳等現象(xiang)，從而(er)導(dao)致堆(dui)焊(han)(han)層(ceng)和(he)(he)熔合(he)區(qu)(qu)的(de)(de)耐(nai)蝕性和(he)(he)塑韌性的(de)(de)降(jiang)低(di)。
壓(ya)(ya)力容(rong)(rong)器制造(zao)過程中進(jin)行的(de)熱(re)(re)(re)處理(li)稱為中間(jian)(jian)熱(re)(re)(re)處理(li)，而產(chan)品制造(zao)完畢在出廠之前進(jin)行的(de)熱(re)(re)(re)處理(li)則稱之為最終熱(re)(re)(re)處理(li)（PWHT).中間(jian)(jian)熱(re)(re)(re)處理(li)和最終熱(re)(re)(re)處理(li)對不同鋼種來(lai)說是不一樣的(de)，表4-13中列出了常(chang)用的(de)幾種壓(ya)(ya)力容(rong)(rong)器用鋼的(de)中間(jian)(jian)熱(re)(re)(re)處理(li)和最終熱(re)(re)(re)處理(li)溫度供參考。至(zhi)于(yu)(yu)在熱(re)(re)(re)處理(li)時的(de)保溫時間(jian)(jian)，一般均按(an)容(rong)(rong)器壁厚以(yi)1小時／英寸來(lai)確定(ding)，但(dan)不小于(yu)(yu)1小時。
