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破解碼: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
低合金(jin)鋼(gang)壓(ya)力容(rong)器內壁不銹鋼(gang)堆焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)(ceng)，通常第一(yi)層(ceng)(ceng)完全是異種材料(liao)焊(han)(han)(han)(han)接，第二層(ceng)(ceng)以上才大致是同材焊(han)(han)(han)(han)接，因而一(yi)般情(qing)況下，第一(yi)層(ceng)(ceng)和第二層(ceng)(ceng)以上使(shi)用(yong)(yong)成分不同的焊(han)(han)(han)(han)接材料(liao)。其(qi)次，對(dui)只堆焊(han)(han)(han)(han)一(yi)層(ceng)(ceng)就(jiu)達到(dao)(dao)所(suo)規定(ding)的成分的單層(ceng)(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)(ceng)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)材和堆焊(han)(han)(han)(han)二層(ceng)(ceng)以上得到(dao)(dao)規定(ding)成分的焊(han)(han)(han)(han)層(ceng)(ceng)，所(suo)使(shi)用(yong)(yong)的焊(han)(han)(han)(han)接材料(liao)也不相同。
不銹鋼在碳鋼和低(di)合金鋼中(zhong)堆焊的(de)(de)方(fang)法很多，常見的(de)(de)有手工(gong)電(dian)弧焊、熔化(hua)極(ji)氣體(ti)(ti)保護焊、帶(dai)極(ji)埋弧（或電(dian)渣）堆焊、絲極(ji)埋弧堆焊等。無論哪一種堆焊方(fang)法，第一層(ceng)堆焊的(de)(de)焊縫金屬(shu)都(dou)是由堆焊材(cai)料的(de)(de)熔敷金屬(shu)和熔人的(de)(de)母材(cai)金屬(shu)熔合而成(cheng)的(de)(de)。由于(yu)母材(cai)的(de)(de)合金元素含量很低(di)，所(suo)以它對第一層(ceng)焊縫金屬(shu)的(de)(de)合金成(cheng)分具有稀釋作用。因此，可(ke)能使焊縫金屬(shu)中(zhong)奧氏(shi)體(ti)(ti)和鐵(tie)素體(ti)(ti)形成(cheng)元素含量不足，結果堆焊金屬(shu)可(ke)能出現(xian)大量的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織，并可(ke)能產生裂紋(wen)，同時導致(zhi)堆焊層(ceng)韌(ren)性降(jiang)低(di)。
焊縫金屬成分(fen)和組織決定于堆(dui)焊材(cai)料和母材(cai)熔入量即熔合比（也稱(cheng)稀釋率(lv)）。當堆(dui)焊工藝確(que)定之后，稀釋率(lv)基本(ben)確(que)定。
稀(xi)釋(shi)(shi)率是(shi)(shi)確定過(guo)渡層(ceng)堆焊(han)(han)(han)材(cai)料的(de)成分(fen)的(de)依據。以手工電焊(han)(han)(han)條(tiao)為例，焊(han)(han)(han)條(tiao)的(de)熔(rong)合比一般是(shi)(shi)20%左右，如用(yong)(yong)20-10型(xing)的(de)電焊(han)(han)(han)條(tiao)，經(jing)母(mu)材(cai)稀(xi)釋(shi)(shi)以后(hou)，堆焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)成分(fen)將變(bian)成16-型(xing)，焊(han)(han)(han)縫(feng)中可能(neng)是(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)＋馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。若(ruo)在實際操(cao)作中熔(rong)合比較大時(shi)，就有可能(neng)在焊(han)(han)(han)縫(feng)中產生大量的(de)脆硬馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，而且由于稀(xi)釋(shi)(shi)作用(yong)(yong)，焊(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)Ni含(han)量較低(di)，在熔(rong)合線附(fu)近產生較寬的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)過(guo)渡層(ceng)。這樣(yang)的(de)堆焊(han)(han)(han)層(ceng)無論是(shi)(shi)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)、耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，還是(shi)(shi)抗裂(lie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)都很差。同樣(yang)的(de)堆焊(han)(han)(han)方法，若(ruo)選用(yong)(yong)24-13型(xing)的(de)堆焊(han)(han)(han)材(cai)料，經(jing)母(mu)材(cai)稀(xi)釋(shi)(shi)后(hou)，堆焊(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)成分(fen)是(shi)(shi)19-9或(huo)18-8型(xing)，這樣(yang)第(di)一層(ceng)就基本(ben)達到堆焊(han)(han)(han)成分(fen)的(de)要求(qiu)，而且焊(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)織(zhi)是(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)＋鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)就具有較高的(de)抗熱裂(lie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和抗腐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。
在過渡(du)層上(shang)再堆(dui)焊(han)不銹層，則可采用相應的焊(han)材，如308L、347L及310MoL分別適合于(yu)核電、石油加氫及尿素等壓力容器(qi)的堆(dui)焊(han)。
2. 堆焊方法
表4-6是幾種在(zai)低合(he)金(jin)鋼壓(ya)力容器內壁不銹鋼堆焊中常用的(de)方(fang)法及其使用部位、使用特點和發展趨(qu)勢。
在表4-6的(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接方法(fa)中，使(shi)用(yong)最多(duo)的(de)(de)是帶極堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)。帶極堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)的(de)(de)效率是手(shou)工(gong)(gong)電弧(hu)焊(han)(han)(han)的(de)(de)10~20倍，稀釋率較(jiao)低而且(qie)可以得到美觀、穩定(ding)的(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層，適合于(yu)厚壁容器(qi)大面積(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)。對小口徑(jing)管件和(he)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)較(jiao)小的(de)(de)構件，MIG、TIG及等離(li)子弧(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)使(shi)用(yong)得較(jiao)多(duo)。手(shou)工(gong)(gong)電弧(hu)焊(han)(han)(han)在形狀復雜的(de)(de)部位和(he)不能用(yong)平焊(han)(han)(han)的(de)(de)場(chang)合或(huo)修補堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)的(de)(de)場(chang)合具有(you)施工(gong)(gong)簡便的(de)(de)特點，故手(shou)工(gong)(gong)電弧(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)與(yu)帶極堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)一起成為最普遍應用(yong)的(de)(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)方法(fa)。
帶(dai)極(ji)(ji)(ji)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)可分(fen)為埋弧堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)（SAW法）、電(dian)渣(zha)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)（ESW法）和高(gao)(gao)速帶(dai)極(ji)(ji)(ji)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)方法（HSW法）。按堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)層(ceng)數又可分(fen)為單(dan)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)和雙(shuang)層(ceng)、多(duo)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝。單(dan)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)可只用(yong)一種不(bu)銹鋼帶(dai)，減少制造(zao)中的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接和熱處理(li)工(gong)(gong)序(xu)，縮(suo)短(duan)制造(zao)周期，從(cong)而降低制造(zao)成本。但(dan)是只堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)一層(ceng)不(bu)銹鋼就達到設(she)計規定的(de)(de)化(hua)學(xue)成分(fen)、金相組(zu)織(zhi)和各項力學(xue)性(xing)能，在技(ji)術上有很大(da)難度(du)(du)，對堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)材料的(de)(de)成分(fen)和堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝參(can)數的(de)(de)控制均非(fei)常(chang)嚴格。雙(shuang)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)雖然帶(dai)極(ji)(ji)(ji)種類增加(jia)了，但(dan)由于(yu)(yu)過渡層(ceng)的(de)(de)存在（高(gao)(gao)Cr、Ni含(han)量），使耐蝕層(ceng)的(de)(de)超(chao)低碳，一定的(de)(de)Cr、Ni含(han)量就較(jiao)容易(yi)保證，因此對于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接技(ji)術和生產管理(li)水平(ping)不(bu)是非(fei)常(chang)高(gao)(gao)的(de)(de)企業，一般均采用(yong)雙(shuang)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)工(gong)(gong)藝。帶(dai)極(ji)(ji)(ji)尺寸可以有不(bu)同(tong)厚(hou)度(du)(du)和寬(kuan)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.目前用(yong)得較(jiao)廣泛的(de)(de)是：0.4mm×50 mm、75mm和0.5mm×60mm,帶(dai)極(ji)(ji)(ji)越(yue)寬(kuan)，生產率越(yue)高(gao)(gao)，但(dan)同(tong)時會帶(dai)來磁(ci)偏吹現象的(de)(de)加(jia)重(zhong)和由于(yu)(yu)電(dian)流加(jia)大(da)造(zao)成抗氫(qing)致剝離能力下降。故目前生產中用(yong)得較(jiao)多(duo)的(de)(de)帶(dai)極(ji)(ji)(ji)尺寸為0.5mm×60 mm、0.4mm×50mm、75mm。
3. 堆焊材料
壓(ya)力容器堆焊(han)(han)材料主要取(qu)決于(yu)使用(yong)介(jie)質。表4-7、表4-8中(zhong)，20-10型焊(han)(han)材00Cr20Ni10、00Cr20Ni10Nb 和(he)00Cr18Ni12Mo2分別(bie)用(yong)于(yu)核電石(shi)油加氫及(ji)化肥等環境，作(zuo)為堆焊(han)(han)層(ceng)的不銹(xiu)層(ceng)使用(yong)，而24-13型焊(han)(han)材00Cr24Ni13、00Cr24Ni13Nb、00Cr24Ni13Mo等則用(yong)作(zuo)過渡層(ceng)焊(han)(han)。表中(zhong)00Cr25Ni22、Mn4Mo2N的焊(han)(han)材是大化肥尿素合成塔等專(zhuan)用(yong)的焊(han)(han)材，既(ji)用(yong)作(zuo)過渡層(ceng)也用(yong)于(yu)不銹(xiu)層(ceng)的堆焊(han)(han)。
4. 堆焊工藝要點
低(di)合金鋼壓力容器內壁不銹(xiu)(xiu)鋼堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)時(shi)，首先(xian)用高鉻(ge)鎳(nie)的24-13型不銹(xiu)(xiu)鋼焊(han)(han)接材(cai)(cai)料(liao)在(zai)低(di)合金鋼母材(cai)(cai)上(shang)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)一層(ceng)(ceng)(ceng)過渡層(ceng)(ceng)(ceng)。堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)時(shi)要(yao)嚴格控(kong)制工(gong)(gong)藝參數，保(bao)證堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)的稀釋率均勻(yun)和(he)(he)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)成分(fen)和(he)(he)組織的穩定(ding)，這對(dui)于過渡層(ceng)(ceng)(ceng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)是至關重(zhong)要(yao)的。當堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)耐腐(fu)蝕層(ceng)(ceng)(ceng)時(shi)，仍應采用小熱輸入。所選(xuan)用的鉻(ge)鎳(nie)奧氏體(ti)(ti)鋼堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)材(cai)(cai)料(liao)應能保(bao)證堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)的含(han)碳量、鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量以及(ji)其(qi)他化學成分(fen)符合技術條件要(yao)求(qiu)。常用的有(you)20-10型、20-10Nb型、18-12Mo型等(deng)材(cai)(cai)料(liao)堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量通常在(zai)3%~10%(石油化工(gong)(gong)）和(he)(he)5%~12%(核電）范圍，而尿素(su)(su)裝置堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)用25-22-2焊(han)(han)材(cai)(cai)，堆(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)要(yao)求(qiu)≤0.6%,即盡(jin)可(ke)能低(di)的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)含(han)量。
表(biao)4-9、表(biao)4-10、表(biao)4-11分(fen)別是手工(gong)焊條、鎢極(ji)氬弧焊和帶極(ji)堆(dui)焊的工(gong)藝參數。
對帶極(ji)埋弧焊(han)和(he)電渣(zha)堆焊(han)，國內外經過幾(ji)十年(nian)的研(yan)究，現大多采用燒(shao)結焊(han)劑，典(dian)型配套焊(han)接材料見表(biao) 4-12。
5. 預熱(re)(re)和焊后熱(re)(re)處理
厚壁壓(ya)力容器堆焊前預(yu)熱，是為(wei)了防止焊接熱影響區的裂(lie)紋。預(yu)熱溫(wen)度(du)可控制(zhi)為(wei)100~150℃之間，堆焊時如果預(yu)熱溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高，使母材熔深增加過(guo)(guo)多，造(zao)成稀釋(shi)率(lv)過(guo)(guo)大是不理(li)想的。堆焊第二(er)層和二(er)層以上的堆焊層則不需(xu)要進行預(yu)熱。
厚壁(bi)壓(ya)力(li)容器(qi)在制造(zao)過(guo)程中要經受(shou)多次(ci)中間熱處理和最終(zhong)熱處理。這(zhe)些(xie)熱處理的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)：①. 消(xiao)除焊(han)(han)(han)縫中的(de)(de)(de)氫，防止產(chan)生冷(leng)裂紋；②. 消(xiao)除焊(han)(han)(han)縫和熱影響(xiang)區的(de)(de)(de)淬硬(ying)傾(qing)向，改(gai)善其塑韌性(xing)；③. 消(xiao)除焊(han)(han)(han)接殘余應力(li)，防止變形和產(chan)生冷(leng)裂紋；④. 穩定(ding)焊(han)(han)(han)縫和熱影響(xiang)區的(de)(de)(de)組織結(jie)構，改(gai)善其性(xing)能。這(zhe)些(xie)熱處理主要是(shi)針(zhen)對壓(ya)力(li)容器(qi)的(de)(de)(de)基(ji)體金屬即低合金鋼及其焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)，而(er)不(bu)是(shi)針(zhen)對不(bu)銹鋼堆焊(han)(han)(han)層的(de)(de)(de)。相(xiang)反，熱處理過(guo)程對堆焊(han)(han)(han)層來(lai)說是(shi)不(bu)利的(de)(de)(de)，因為(wei)焊(han)(han)(han)后熱處理可能引起不(bu)銹鋼堆焊(han)(han)(han)層發生碳(tan)化(hua)物析(xi)出，鐵素體相(xiang)轉變（為(wei)o相(xiang)）和熔合區引起脫碳(tan)、增碳(tan)等現象，從而(er)導(dao)致堆焊(han)(han)(han)層和熔合區的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)和塑韌性(xing)的(de)(de)(de)降低。
壓力(li)容(rong)器制造過程中(zhong)進行(xing)的熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)稱為中(zhong)間(jian)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)，而產品制造完(wan)畢在出(chu)廠(chang)之(zhi)前進行(xing)的熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)則稱之(zhi)為最終(zhong)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)（PWHT).中(zhong)間(jian)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)和(he)最終(zhong)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)對不同鋼種來說是不一樣的，表(biao)4-13中(zhong)列出(chu)了常(chang)用的幾(ji)種壓力(li)容(rong)器用鋼的中(zhong)間(jian)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)和(he)最終(zhong)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)溫度供參考。至(zhi)于(yu)(yu)在熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)時的保溫時間(jian)，一般均按容(rong)器壁厚以1小時／英寸來確定，但不小于(yu)(yu)1小時。
