耐热钢压力容器焊接技术研究

　　摘要：焊接是耐热钢压力容器制造过程中最重要的工艺，现代压力容器正在发展为高压大型化和多用化，本文主要论述了多种焊接技术在耐热钢压力容器上的应用。

　　Abstract： Welding is a kind of important technique of making the heat resistant steel pressure vessel. The modern pressure vessel is becoming high pressure upsizing and multi-purpose. This paper mainly analyzes the application of varieties of welding technology on the heat resistant steel pressure vessel.

　　关键词：耐热钢；压力容器；焊接技术；研究现状；展望

　　Key words： heat resistant steel；pressure vessel；welding technique；research status；prospect

　　中图分类号：TG457.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）01-0035-02

　　0 引言

　　压力容器在各个领域中都有着非常重要的作用，如石油化学工业、军工、能源工业、科研等，其中焊接是耐热钢压力容器制造过程中最重要的工艺，因为它可以直接影响耐热钢压力容器的质量、生产率、可靠性、生产成本。现代压力容器正在发展为高压大型化和多用化，所以焊接技术、工艺等也要向优质化和高效化的方向发展。

　　1 焊接技术在压力容器制造中的重要性

　　在压力容器的制造过程中最关键的工艺就是焊接，并且焊接工作量占据了全部工作总量的50%以上。因此，焊接接头的可靠性和质量的好坏都会直接影响到耐热钢压力容器的质量、安全性和可靠性等。在耐热钢压力容器的相关规定中，检验材料和焊接是非常重要和严格的，所以，在耐热钢压力容器的制造过程中，应该高度重视焊接工艺。

　　2 耐热钢压力容器的焊接特点

　　由于低合金高强钢含有一定量的C、V、Mn、Nb等元素，它们能够使得钢材强化，使其在焊接过程中容易淬硬和产生冷裂纹。这种冷裂纹还会有一定的延迟性，危害十分严重。此外，焊接高温能够使的HAZ附近的C、Cr、Nb、Mo等碳化物固溶于奥氏体中，并且在焊接结束后冷却的时候不能够及时析出，而是在PWHT析出，强化晶内。这就会使得在应力松弛的时候，蠕变变形主要集中在晶界，最终使得在靠近熔合线粗晶区焊接接头产生沿晶开裂。

　　此外，在焊接时线能量过大，会使得WM、HAZ的晶粒粗大，致使接头发生脆化；若在进行焊接的时候线能量过小，使得HAZ出现马氏体，从而引起裂纹。在焊接热作用下，焊接接头会发生软化，如果处理不当，会严重减低耐热钢压力容器的使用寿命和安全。耐热钢压力容器的高压大型化会造成其壁的厚度增加，在进行焊接时，会带来焊件预热、焊缝跟踪制等，促使焊接向机械化、智能化和自动化方向发展。

　　3 耐热钢压力容器焊接技术

　　3.1 手工电弧焊手工电弧焊是通过手工操纵焊条来进行焊接的电弧焊方法，金属棒上所熔化的药皮最终会形成气体与熔渣，它们可以避免焊接熔池受到周围空气的影响。其设备简单，易操作，能够进行全方位的焊接，适合多种材料的焊接。但是手工电弧焊的焊缝熔深浅，生产效率十分低下，并且手工电弧焊由于单根焊条长度的限制只能完成短焊缝的焊接，并且在焊缝焊完后，必须在焊道上来清除熔渣，因此其使用率正在降低。

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