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下載蘋果版: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. 堆焊的特點(dian)
低合金鋼壓力(li)容器內壁不銹鋼堆焊(han)(han)層(ceng)，通常第(di)一層(ceng)完全是(shi)異種材(cai)料(liao)焊(han)(han)接(jie)，第(di)二(er)層(ceng)以上(shang)才大致是(shi)同材(cai)焊(han)(han)接(jie)，因而一般情況下，第(di)一層(ceng)和(he)第(di)二(er)層(ceng)以上(shang)使用(yong)成分(fen)不同的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)。其次(ci)，對只堆焊(han)(han)一層(ceng)就(jiu)達到所(suo)規定的(de)成分(fen)的(de)單層(ceng)堆焊(han)(han)層(ceng)用(yong)焊(han)(han)材(cai)和(he)堆焊(han)(han)二(er)層(ceng)以上(shang)得到規定成分(fen)的(de)焊(han)(han)層(ceng)，所(suo)使用(yong)的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)也不相同。
不銹鋼(gang)在碳鋼(gang)和低(di)合金(jin)(jin)鋼(gang)中(zhong)堆(dui)(dui)焊(han)(han)的(de)方法很多，常見的(de)有(you)手(shou)工電弧(hu)焊(han)(han)、熔(rong)化極氣體保護焊(han)(han)、帶極埋(mai)弧(hu)（或(huo)電渣）堆(dui)(dui)焊(han)(han)、絲極埋(mai)弧(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)等。無論哪一(yi)(yi)(yi)種堆(dui)(dui)焊(han)(han)方法，第一(yi)(yi)(yi)層(ceng)堆(dui)(dui)焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)都(dou)是由堆(dui)(dui)焊(han)(han)材料的(de)熔(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)和熔(rong)人的(de)母材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)合而成(cheng)的(de)。由于母材的(de)合金(jin)(jin)元(yuan)素(su)含(han)量很低(di)，所以它對第一(yi)(yi)(yi)層(ceng)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)合金(jin)(jin)成(cheng)分具(ju)有(you)稀釋作(zuo)用。因此，可能(neng)(neng)使焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)奧氏(shi)體和鐵素(su)體形成(cheng)元(yuan)素(su)含(han)量不足，結果堆(dui)(dui)焊(han)(han)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)可能(neng)(neng)出現大量的(de)馬氏(shi)體組織，并可能(neng)(neng)產生裂(lie)紋，同時導致堆(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)韌性(xing)降低(di)。
焊縫(feng)金屬成分(fen)和(he)組織決定(ding)(ding)于堆焊材料和(he)母材熔(rong)入量即熔(rong)合比（也稱(cheng)稀(xi)釋率）。當堆焊工藝確定(ding)(ding)之后，稀(xi)釋率基本確定(ding)(ding)。
稀(xi)(xi)釋率是(shi)確定過渡層(ceng)(ceng)堆焊(han)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)依據。以手(shou)工電焊(han)條(tiao)為例，焊(han)條(tiao)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)合比一般是(shi)20%左(zuo)右，如用(yong)20-10型(xing)的(de)(de)(de)(de)電焊(han)條(tiao)，經(jing)母(mu)材稀(xi)(xi)釋以后，堆焊(han)的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)成(cheng)分將變成(cheng)16-型(xing)，焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)可(ke)能(neng)(neng)是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)＋馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)。若在(zai)實(shi)際操(cao)作中(zhong)(zhong)熔(rong)合比較(jiao)大(da)時，就有可(ke)能(neng)(neng)在(zai)焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)產(chan)生大(da)量的(de)(de)(de)(de)脆硬馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，而且由于稀(xi)(xi)釋作用(yong)，焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)Ni含量較(jiao)低，在(zai)熔(rong)合線(xian)附(fu)近產(chan)生較(jiao)寬的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)過渡層(ceng)(ceng)。這樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)堆焊(han)層(ceng)(ceng)無(wu)論是(shi)力學性(xing)能(neng)(neng)、耐蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)，還(huan)是(shi)抗(kang)裂性(xing)能(neng)(neng)都很差。同樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)堆焊(han)方法，若選用(yong)24-13型(xing)的(de)(de)(de)(de)堆焊(han)材料(liao)，經(jing)母(mu)材稀(xi)(xi)釋后，堆焊(han)的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)成(cheng)分是(shi)19-9或(huo)18-8型(xing)，這樣(yang)(yang)第一層(ceng)(ceng)就基本(ben)達到(dao)堆焊(han)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，而且焊(han)縫(feng)組織(zhi)(zhi)是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)＋鐵素體(ti)組織(zhi)(zhi)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)就具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)抗(kang)熱裂性(xing)能(neng)(neng)和抗(kang)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)。
在過渡(du)層上再堆焊(han)不銹層，則可采用相(xiang)應的焊(han)材(cai)，如308L、347L及310MoL分別適合于核電、石油加氫(qing)及尿素等壓力容器的堆焊(han)。
2. 堆(dui)焊方法(fa)
表4-6是幾種在低合(he)金鋼(gang)壓力容器內壁不銹鋼(gang)堆(dui)焊中常用的方(fang)法(fa)及其使用部位、使用特點和(he)發展(zhan)趨勢。
在(zai)表4-6的(de)堆(dui)(dui)焊(han)焊(han)接方(fang)法中，使(shi)用最多的(de)是帶極(ji)(ji)(ji)堆(dui)(dui)焊(han)。帶極(ji)(ji)(ji)堆(dui)(dui)焊(han)的(de)效率是手工電弧焊(han)的(de)10~20倍，稀釋率較低(di)而且可以得到(dao)美(mei)觀(guan)、穩定的(de)堆(dui)(dui)焊(han)層，適合(he)(he)于(yu)厚壁容器大面積(ji)堆(dui)(dui)焊(han)。對小口(kou)徑管件和(he)堆(dui)(dui)焊(han)較小的(de)構件，MIG、TIG及等離子弧堆(dui)(dui)焊(han)使(shi)用得較多。手工電弧焊(han)在(zai)形(xing)狀復雜的(de)部(bu)位(wei)和(he)不能用平焊(han)的(de)場合(he)(he)或修補堆(dui)(dui)焊(han)的(de)場合(he)(he)具有施工簡便的(de)特點，故手工電弧堆(dui)(dui)焊(han)與帶極(ji)(ji)(ji)堆(dui)(dui)焊(han)一起成(cheng)為最普遍應(ying)用的(de)堆(dui)(dui)焊(han)方(fang)法。
帶(dai)(dai)極(ji)堆焊(han)(han)(han)(han)可分為埋弧(hu)堆焊(han)(han)(han)(han)（SAW法(fa)）、電(dian)渣堆焊(han)(han)(han)(han)（ESW法(fa)）和(he)(he)高(gao)速帶(dai)(dai)極(ji)堆焊(han)(han)(han)(han)方法(fa)（HSW法(fa)）。按堆焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)數(shu)又(you)可分為單層(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)和(he)(he)雙層(ceng)、多層(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝(yi)。單層(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)可只用(yong)(yong)(yong)一(yi)(yi)種不(bu)銹鋼帶(dai)(dai)，減少制造(zao)(zao)中的(de)焊(han)(han)(han)(han)接和(he)(he)熱處理工(gong)(gong)序，縮短(duan)制造(zao)(zao)周期，從而降(jiang)(jiang)低制造(zao)(zao)成本。但(dan)(dan)是(shi)只堆焊(han)(han)(han)(han)一(yi)(yi)層(ceng)不(bu)銹鋼就達到(dao)設計規定的(de)化學(xue)成分、金(jin)相組織和(he)(he)各項力學(xue)性能，在技術上(shang)有很大難度(du)，對堆焊(han)(han)(han)(han)材(cai)料(liao)的(de)成分和(he)(he)堆焊(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝(yi)參數(shu)的(de)控(kong)制均非(fei)常(chang)嚴格。雙層(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)雖然帶(dai)(dai)極(ji)種類增加了，但(dan)(dan)由于(yu)過(guo)渡(du)層(ceng)的(de)存在（高(gao)Cr、Ni含量），使(shi)耐蝕層(ceng)的(de)超低碳，一(yi)(yi)定的(de)Cr、Ni含量就較容易保證(zheng)，因此對于(yu)焊(han)(han)(han)(han)接技術和(he)(he)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)管理水平不(bu)是(shi)非(fei)常(chang)高(gao)的(de)企(qi)業(ye)，一(yi)(yi)般均采用(yong)(yong)(yong)雙層(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝(yi)。帶(dai)(dai)極(ji)尺寸(cun)可以有不(bu)同(tong)厚度(du)和(he)(he)寬度(du)，如(ru)：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(qian)用(yong)(yong)(yong)得較廣泛(fan)的(de)是(shi)：0.4mm×50 mm、75mm和(he)(he)0.5mm×60mm,帶(dai)(dai)極(ji)越(yue)寬，生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)率越(yue)高(gao)，但(dan)(dan)同(tong)時會帶(dai)(dai)來磁偏吹現象的(de)加重(zhong)和(he)(he)由于(yu)電(dian)流加大造(zao)(zao)成抗氫致剝離(li)能力下降(jiang)(jiang)。故(gu)目(mu)前(qian)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中用(yong)(yong)(yong)得較多的(de)帶(dai)(dai)極(ji)尺寸(cun)為0.5mm×60 mm、0.4mm×50mm、75mm。
3. 堆焊材料
壓力容(rong)器堆(dui)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)料(liao)主要(yao)取決于(yu)使用(yong)介質。表(biao)(biao)4-7、表(biao)(biao)4-8中(zhong)，20-10型(xing)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)00Cr20Ni10、00Cr20Ni10Nb 和(he)00Cr18Ni12Mo2分別(bie)用(yong)于(yu)核電石(shi)油加氫及化肥等環境，作為堆(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)(ceng)的(de)不銹層(ceng)(ceng)使用(yong)，而24-13型(xing)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)00Cr24Ni13、00Cr24Ni13Nb、00Cr24Ni13Mo等則用(yong)作過渡層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)。表(biao)(biao)中(zhong)00Cr25Ni22、Mn4Mo2N的(de)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)是大化肥尿素(su)合成塔等專用(yong)的(de)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)，既用(yong)作過渡層(ceng)(ceng)也用(yong)于(yu)不銹層(ceng)(ceng)的(de)堆(dui)焊(han)(han)(han)。
4. 堆(dui)焊工藝(yi)要(yao)點
低合金鋼壓力容器(qi)內壁不(bu)銹鋼堆(dui)(dui)(dui)焊時，首(shou)先用高鉻(ge)鎳的(de)(de)(de)24-13型(xing)(xing)不(bu)銹鋼焊接材(cai)料(liao)在(zai)低合金鋼母材(cai)上(shang)堆(dui)(dui)(dui)焊一層(ceng)過渡(du)層(ceng)。堆(dui)(dui)(dui)焊時要(yao)嚴格(ge)控制工(gong)藝參數，保證堆(dui)(dui)(dui)焊層(ceng)的(de)(de)(de)稀釋(shi)率均勻和(he)堆(dui)(dui)(dui)焊層(ceng)成分(fen)和(he)組織的(de)(de)(de)穩定，這對(dui)于過渡(du)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊是(shi)至(zhi)關重要(yao)的(de)(de)(de)。當堆(dui)(dui)(dui)焊耐腐蝕層(ceng)時，仍應采(cai)用小熱輸入(ru)。所(suo)選(xuan)用的(de)(de)(de)鉻(ge)鎳奧氏體(ti)(ti)鋼堆(dui)(dui)(dui)焊材(cai)料(liao)應能(neng)保證堆(dui)(dui)(dui)焊層(ceng)的(de)(de)(de)含(han)(han)碳量、鐵素體(ti)(ti)含(han)(han)量以及(ji)其他化(hua)學成分(fen)符合技術(shu)條件要(yao)求。常(chang)用的(de)(de)(de)有20-10型(xing)(xing)、20-10Nb型(xing)(xing)、18-12Mo型(xing)(xing)等材(cai)料(liao)堆(dui)(dui)(dui)焊層(ceng)鐵素體(ti)(ti)含(han)(han)量通常(chang)在(zai)3%~10%(石油化(hua)工(gong)）和(he)5%~12%(核電）范圍，而尿素裝置堆(dui)(dui)(dui)焊層(ceng)用25-22-2焊材(cai)，堆(dui)(dui)(dui)焊層(ceng)鐵素體(ti)(ti)要(yao)求≤0.6%,即盡可能(neng)低的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)含(han)(han)量。
表4-9、表4-10、表4-11分別(bie)是手工焊(han)條、鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)和帶極(ji)堆焊(han)的工藝(yi)參(can)數。
對帶極(ji)埋弧焊和電渣堆焊，國內外經過幾十(shi)年的研究，現大多采用燒結焊劑(ji)，典(dian)型配套焊接材料見(jian)表(biao) 4-12。
5. 預(yu)熱(re)和(he)焊(han)后(hou)熱(re)處理
厚壁壓(ya)力容器堆(dui)(dui)(dui)焊(han)前預(yu)(yu)(yu)熱(re)，是(shi)為(wei)了防止焊(han)接熱(re)影響(xiang)區(qu)的裂紋。預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫度可控制為(wei)100~150℃之(zhi)間，堆(dui)(dui)(dui)焊(han)時如果預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫度過(guo)高(gao)，使母材(cai)熔深增(zeng)加過(guo)多，造成(cheng)稀釋率過(guo)大是(shi)不理想的。堆(dui)(dui)(dui)焊(han)第二(er)層(ceng)和(he)二(er)層(ceng)以上的堆(dui)(dui)(dui)焊(han)層(ceng)則(ze)不需要(yao)進行預(yu)(yu)(yu)熱(re)。
厚壁壓(ya)力(li)(li)容器在制(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中要經受多次中間熱(re)(re)(re)處(chu)理和最終(zhong)熱(re)(re)(re)處(chu)理。這些熱(re)(re)(re)處(chu)理的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)：①. 消除焊(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)氫，防止產生(sheng)冷裂(lie)(lie)紋；②. 消除焊(han)(han)縫(feng)和熱(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區的(de)(de)淬硬傾向(xiang)，改(gai)善(shan)其塑韌(ren)性(xing)；③. 消除焊(han)(han)接(jie)殘余應(ying)力(li)(li)，防止變形和產生(sheng)冷裂(lie)(lie)紋；④. 穩定焊(han)(han)縫(feng)和熱(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區的(de)(de)組織結構，改(gai)善(shan)其性(xing)能。這些熱(re)(re)(re)處(chu)理主要是(shi)針(zhen)對壓(ya)力(li)(li)容器的(de)(de)基體金屬即低(di)合金鋼(gang)(gang)(gang)及其焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)，而不是(shi)針(zhen)對不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)堆(dui)焊(han)(han)層的(de)(de)。相(xiang)反，熱(re)(re)(re)處(chu)理過(guo)程(cheng)對堆(dui)焊(han)(han)層來說是(shi)不利的(de)(de)，因為(wei)焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)(re)處(chu)理可能引起不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)堆(dui)焊(han)(han)層發生(sheng)碳化物析出，鐵素體相(xiang)轉(zhuan)變（為(wei)o相(xiang)）和熔合區引起脫碳、增碳等現象，從而導致堆(dui)焊(han)(han)層和熔合區的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)和塑韌(ren)性(xing)的(de)(de)降低(di)。
壓力容(rong)(rong)器制造過程中(zhong)進(jin)行的(de)熱處(chu)理(li)(li)稱為中(zhong)間(jian)熱處(chu)理(li)(li)，而產品制造完畢在出廠(chang)之(zhi)前(qian)進(jin)行的(de)熱處(chu)理(li)(li)則(ze)稱之(zhi)為最(zui)(zui)終(zhong)(zhong)熱處(chu)理(li)(li)（PWHT).中(zhong)間(jian)熱處(chu)理(li)(li)和(he)最(zui)(zui)終(zhong)(zhong)熱處(chu)理(li)(li)對不(bu)(bu)同鋼種(zhong)來(lai)說是不(bu)(bu)一(yi)樣的(de)，表4-13中(zhong)列出了常用的(de)幾種(zhong)壓力容(rong)(rong)器用鋼的(de)中(zhong)間(jian)熱處(chu)理(li)(li)和(he)最(zui)(zui)終(zhong)(zhong)熱處(chu)理(li)(li)溫度供參考。至于在熱處(chu)理(li)(li)時的(de)保溫時間(jian)，一(yi)般均按容(rong)(rong)器壁(bi)厚以(yi)1小時／英寸來(lai)確定，但不(bu)(bu)小于1小時。
