耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)探析

許偉

（北京華福工程有限公司天津分公司，天津 300000）

耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)探析

許偉

（北京華福工程有限公司天津分公司，天津 300000）

在當(dāng)前我國(guó)壓力容器生產(chǎn)過(guò)程中，耐熱鋼的應(yīng)用是比較重要的一類基本材料，對(duì)于這種耐熱鋼的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，焊接又是極為關(guān)鍵的處理技術(shù)手段，焊接的效果直接關(guān)系到最終壓力容器的應(yīng)用價(jià)值，本文就重點(diǎn)針對(duì)耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和探討。

耐熱鋼；壓力容器；焊接技術(shù)

0 引言

在當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，壓力容器是極為重要的一類設(shè)備，這種壓力容器的應(yīng)用必須要具備較為理想的可靠性和安全性效果，而為了提升這種壓力容器的應(yīng)用水平，必須要重點(diǎn)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)。具體到壓力容器的生產(chǎn)過(guò)程中來(lái)看，焊接技術(shù)的應(yīng)用尤其是比較重要的一種技術(shù)手段，切實(shí)保障焊接的高效應(yīng)用是極為重要的，從當(dāng)前的實(shí)際焊接操作中來(lái)看，因?yàn)閴毫θ萜髯顬槌Ｒ?jiàn)的生產(chǎn)材料就是耐熱鋼，因此，探究壓力容器生產(chǎn)中焊接技術(shù)的應(yīng)用也就應(yīng)該從耐熱鋼的焊接入手進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)和控制。

1 耐熱鋼及其焊接特點(diǎn)

耐熱鋼是當(dāng)前我國(guó)壓力容器生產(chǎn)制造中極為常見(jiàn)的一類基本材料，對(duì)于這種耐熱鋼的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其主要就是在普通碳鋼中加入恰當(dāng)?shù)暮辖鹪?，以此?lái)提升其應(yīng)有的效果和價(jià)值。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中耐熱鋼的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其表現(xiàn)出來(lái)的突出價(jià)值還是比較多的，比如在耐熱鋼的應(yīng)用強(qiáng)度、耐熱性以及持久性、焊接性能方面都具備著較強(qiáng)的應(yīng)用效果，這也是壓力容器中耐熱鋼應(yīng)用范圍不斷拓展的一個(gè)重要原因。

結(jié)合當(dāng)前我國(guó)壓力容器生產(chǎn)過(guò)程中耐熱鋼焊接的實(shí)際操作來(lái)說(shuō)，其表現(xiàn)出來(lái)的基本特點(diǎn)和容易出現(xiàn)的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)。

（1）淬硬性高 對(duì)于壓力容器中耐熱鋼的焊接操作來(lái)說(shuō)，淬硬性是極為重要的一個(gè)突出表現(xiàn)，這種淬硬性較高的問(wèn)題也必然會(huì)在較大程度上導(dǎo)致其焊接效果受到不良干擾和影響，而從這種淬硬性問(wèn)題的產(chǎn)生原因上來(lái)看，其主要就是因?yàn)樵谀蜔徜撝屑尤肓薈r和Mo等元素，這些元素也就較大程度上提升了淬硬性。

（2）易出現(xiàn)冷裂紋 對(duì)于壓力容器耐熱鋼的焊接操作來(lái)說(shuō)，其在具體的生產(chǎn)過(guò)程中還容易出現(xiàn)冷裂紋問(wèn)題，這種冷裂紋主要就是在耐熱鋼的熱影響區(qū)出現(xiàn)的，就這些冷裂紋的表現(xiàn)類型來(lái)說(shuō)，既有橫向的冷裂紋，同樣也存在著一些垂直于焊接縫的冷裂紋，但是這些冷裂紋都會(huì)影響到焊接操作的價(jià)值，產(chǎn)生一些危險(xiǎn)因素。

（3）易出現(xiàn)再熱裂紋。在壓力容器耐熱鋼焊接操作中，其還容易出現(xiàn)一些再熱裂紋，這些再熱裂紋主要就是指在耐熱鋼遭遇再次加熱處理時(shí)，產(chǎn)生的一些裂紋現(xiàn)象，這種再熱處理一般是在消除應(yīng)力過(guò)程中出現(xiàn)的，因此，這種裂紋也被稱作消除應(yīng)力裂紋。

（4）熱裂紋的出現(xiàn)。對(duì)于壓力容器耐熱鋼的焊接來(lái)說(shuō)，熱裂紋的出現(xiàn)也是比較常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題，其主要就是由于焊道的不當(dāng)處理導(dǎo)致的，尤其是對(duì)于一些梨形焊道來(lái)說(shuō)，其很容易造成焊接中出現(xiàn)低熔點(diǎn)共晶，最終影響到焊接的效果和質(zhì)量。

（5）回火脆性。在耐熱鋼進(jìn)行焊接操作過(guò)程中，還比較容易表現(xiàn)出回火脆性問(wèn)題，這種回火脆性主要就是指當(dāng)耐熱鋼長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下時(shí)，容易出現(xiàn)脆變現(xiàn)象，進(jìn)而也就會(huì)影響到耐熱鋼的后續(xù)應(yīng)用效果，導(dǎo)致一些焊接問(wèn)題的產(chǎn)生。

2 耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)的應(yīng)用

2.1 耐熱鋼壓力容器焊接接頭要求

對(duì)于耐熱鋼壓力容器的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其基本要求還是比較高的，尤其是對(duì)于耐熱鋼的焊接接頭來(lái)說(shuō)，其要求更是極為突出的，基于耐熱鋼焊接接頭的基本處理要求來(lái)說(shuō)，其主要涉及到了耐高溫、耐高壓以及耐腐蝕等幾個(gè)方面的基本特點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，這些壓力容器焊接接頭要求主要有以下幾點(diǎn)。

（1）等強(qiáng)性 對(duì)于耐熱鋼壓力容器的焊接操作來(lái)說(shuō)，其接頭控制的等強(qiáng)性是極為關(guān)鍵的一點(diǎn)，必須要促使相應(yīng)的接頭和焊接的母材存在著較為一致的等強(qiáng)性，如此才能夠有效提升其應(yīng)用的效果，保障焊接的質(zhì)量。

（2）抗氧化性 在耐熱鋼的焊接操作過(guò)程中，對(duì)于接頭的具體要求還應(yīng)該在抗氧化性方面得到較好的控制，盡可能的保障接頭的抗氧化性效果能夠和母材的基本性能保持一致，如此也就能夠較好的提升其最終的焊接效果和價(jià)值。

（3）穩(wěn)定性 從耐熱鋼壓力容器焊接具體操作過(guò)程中來(lái)看，其穩(wěn)定性也是比較核心的一個(gè)基本要求，對(duì)于這種穩(wěn)定性的要求來(lái)說(shuō)，主要就是因?yàn)楹附咏宇^一般需要多次頻繁的進(jìn)行熱處理，因此，只有較好的保障接頭具備著較為理想的穩(wěn)定性，才能夠不斷提升其最終的應(yīng)用價(jià)值，這也是耐熱鋼焊接接頭應(yīng)該具備的一個(gè)基本屬性。

（4）抗脆斷性 對(duì)于耐熱鋼的具體焊接操作來(lái)說(shuō)，如果在焊接過(guò)程中接頭出現(xiàn)了脆斷問(wèn)題的話，勢(shì)必也就會(huì)在較大程度上影響到最終的焊接效果，因此，也就應(yīng)該針對(duì)焊接接頭的抗脆斷性進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保障接頭在抗脆斷性方面具備著良好的應(yīng)用效果，進(jìn)而不斷提升其應(yīng)用的價(jià)值和可靠性。

2.2 恰當(dāng)選擇焊材

在耐熱鋼焊接處理過(guò)程中，還應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)焊材進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保障焊材具備著較為理想的應(yīng)用效果，避免因?yàn)楹覆牡男阅懿患讯绊懙阶罱K的焊接效果。針對(duì)這種耐熱鋼壓力容器焊接處理中焊材的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，相對(duì)應(yīng)的焊縫金屬必須要嚴(yán)格控制其微量元素的含量，尤其是對(duì)于Cr以及Mo元素來(lái)說(shuō)，只有保障其含量得到較好的控制，才能夠提升其最終的焊接效果，尤其是對(duì)于回火脆性來(lái)說(shuō)，其控制的必要性還是極為突出的；此外，對(duì)于焊縫金屬的含碳量也應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保障其含碳量符合于耐熱鋼的焊接基本要求，如此才能夠最大程度上保障其焊接后的質(zhì)量效果，在韌性等方面也能夠提升相應(yīng)的屬性特點(diǎn)，進(jìn)而不斷提升其最終的應(yīng)用價(jià)值。

2.3 規(guī)范焊接操作

對(duì)于耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，最為核心的還是應(yīng)該從焊接的基本操作入手進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)，這種焊接操作流程的規(guī)范性主要涉及到了以下幾個(gè)方面的基本內(nèi)容。

（1）嚴(yán)格控制焊接中的溫度 耐熱鋼壓力容器焊接中各種裂紋問(wèn)題的出現(xiàn)和焊接溫度存在著極為密切的聯(lián)系，無(wú)論是冷裂紋、熱裂紋還是再熱裂紋，都和焊接操作中的預(yù)熱和層間溫度存在著極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，因此，恰當(dāng)?shù)目刂茰囟戎狄簿湍軌蜉^好的提升裂紋的控制效果。

（2）焊后熱處理的控制 對(duì)于耐熱鋼壓力容器焊接操作來(lái)說(shuō)，焊后熱處理也是極為重要的一環(huán)，這種焊后熱處理能夠有效提升焊接的最終效果，尤其是對(duì)于綜合力學(xué)性能的提升來(lái)說(shuō)，其必要性還是極為突出的，因此，必須要在這一方面的處理和控制中進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，不斷提升其組織穩(wěn)定性，并且還應(yīng)該盡可能的逸出氫，如此也能夠有效避免冷裂紋的產(chǎn)生。

（3）特殊焊接方式的應(yīng)用控制 在耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，為了提升其焊接的效果，還應(yīng)該重點(diǎn)從相應(yīng)的焊接技術(shù)操作方式上進(jìn)行控制，比如說(shuō)對(duì)于厚壁容器縱環(huán)縫的焊接來(lái)說(shuō)，就應(yīng)該恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用窄間隙埋弧焊的處理方式進(jìn)行焊接，如此才能夠保障其最終的焊接效果和質(zhì)量水平。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于耐熱鋼壓力容器焊接技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，為了提升其最終的焊接效果，必須要針對(duì)整個(gè)焊接操作過(guò)程進(jìn)行全面的控制和把關(guān)，尤其是對(duì)于接頭的控制、焊材的選擇以及具體的焊接處理來(lái)說(shuō)，更是需要進(jìn)行規(guī)范化的控制，基于這些要點(diǎn)內(nèi)容中涉及到的一些核心因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制，重點(diǎn)提升其規(guī)范化處理效果，如此才能夠保障整個(gè)耐熱鋼壓力容器焊接的可靠性，不斷提升其焊接質(zhì)量。

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