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　　一、 高压容器用不锈钢板以及电焊焊接特性

　　说白了不锈钢板就是指在钢中增加一定量的铬元素后，使钢处在钝化处理情况，具备不锈蚀的特点。为实现此目地，其铬成分需要在12％之上。为发展钢的钝化处理性，不锈钢板中还通常需增加能使钢钝化处理的镍、钼等原素。一般所说的不锈钢板其实是不锈钢板和耐酸钢的统称。不锈钢板并不一定耐酸性，而耐酸钢一般均有着优良的不锈钢特性。

　　不锈钢板按其钢的机构不一样可分成四类，即马氏体不锈钢板、金相组织不锈钢板、奥氏体不锈钢板、马氏体-金相组织双相钢。

　　1. 马氏体不锈钢板以及电焊焊接特性

　　马氏体不锈钢板是运用最普遍的不锈钢板，以高Cr-Ni型更为广泛。现阶段马氏体不锈钢板大概可分成Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。马氏体不锈钢板有下列电焊焊接特性：

　　① 电焊焊接热裂痕 马氏体不锈钢板因为其热传导率小，热膨胀系数大，因而在电焊操作过程中，对接焊缝位置的高溫停留的时间较长，焊接易产生粗壮的柱状晶机构，在凝结结晶体全过程中，若硫、磷、锡、锑、铌等残渣原素成分较高，便会在晶间产生低溶点碳化物，在对接焊缝承担较高的拉应力时，就易在焊接中产生凝结裂痕，在热危害区产生汽化裂痕，这都归属于电焊焊接热裂痕。避免热裂痕最有效的方式是减少钢及焊接材料中容易造成低溶点碳化物的残渣原素和使铬镍马氏体不锈钢板中带有4％ ~ 12％的金相组织机构。

　　② 应力腐蚀 依据贫铬基础理论，在晶间上进行析出炭化铬，导致位错贫铬是造成应力腐蚀的首要缘故。因此，挑选极低碳焊接材料或带有铌、钛等平稳化元素的焊接材料是避免应力腐蚀的首要对策。

　　③ 晶间腐蚀裂开 晶间腐蚀裂开一般体现为延性毁坏，且产生影响的全过程时间较短，因而伤害比较严重。导致马氏体不锈钢板晶间腐蚀裂开的首要因素是电焊焊接内应力。对接焊缝的结构转变或应力的存有，部分浸蚀物质浓缩也是危害晶间腐蚀裂开的缘故。

　　④ 对接焊缝的σ相脆化 σ相是一种脆硬的合金间化学物质，关键析集于柱状晶的位错。γ相和δ相都可以产生σ相变化。例如针对Cr25Ni20型焊接在800℃ ~ 900℃升温时，便会产生剧烈的γ→δ变化。针对铬镍型马氏体不锈钢板，尤其是铬镍钼型不锈钢板，易产生δ→σ相变化，这主要是因为铬、钼元素具备非常明显的σ化功效，当焊接中δ金相组织成分超出12％时，δ→σ的变化十分明显，导致焊接合金的显著的老化，这也就是为何热壁加氢反应器内腔喷焊层将δ金相组织成分操控在3％~10％的缘故。

　　2. 金相组织不锈钢板以及电焊焊接特性

　　金相组织不锈钢板分成一般金相组织不锈钢板和超纯金相组织不锈钢板两类，在其中一般金相组织不锈钢板有Cr12 ~ Cr14型，如00Cr12、0Cr13Al；Cr16 ~ Cr18型，如1Cr17Mo；Cr25 ~ 30型。

　　因为一般铁索体不锈钢板中的碳、氮成分较高，故生产加工成型及电焊焊接都较艰难，耐腐蚀性也无法确保，应用受限制，在超纯金相组织不锈钢板中严控了钢中的碳和氮总产量，一般调节在0.035％ ~ 0.045％、0.030％、0.010％ ~ 0.015％三个层级，与此同时还增加必需的铝合金原素以进一步发展钢的抗腐蚀和综合能。与一般金相组织不锈钢板对比，超纯高铬金相组织不锈钢板具备不错的耐匀称浸蚀、缝隙腐蚀及晶间腐蚀特性，较多的运用于冶金设备中。金相组织不锈钢板有下列电焊焊接特性：

　　① 电焊焊接高溫的作用下，在电加热溫度做到1000℃左右的热危害区尤其在近缝区的晶体会大幅度成长，焊后即便迅速制冷，也没法预防因晶体粗壮化造成的延展性骤降及较高的应力腐蚀趋向。

　　② 金相组织钢自身含镁量较高，有危害原素碳、氮、氧等也较多，延性变化溫度较高，空缺敏感度较强。因而，焊后脆化状况比较比较严重。

　　③ 在400℃ ~ 600℃长期加温缓冷时，会发生475℃老化，使常温下延展性比较严重降低。在550℃ ~ 820℃长期加温后，则随便从金相组织中进行析出σ相，也显著降低其塑、延展性。

　　3. 奥氏体不锈钢板以及电焊焊接特性

　　奥氏体不锈钢板可分成Cr13型奥氏体不锈钢板、低碳环保奥氏体不锈钢板和非常奥氏体不锈钢板。Cr13型具备一般耐腐蚀特性，从Cr12为基的奥氏体不锈钢板，因增加镍、钼、钨、钒等金属原素，除具备一定的抗腐蚀性能，还具备较高的高溫抗压强度及抗高溫空气氧化特性。

　　奥氏体不锈钢板的点焊特性：Cr13型奥氏体不锈钢板焊接和热危害区的淬硬趋向尤其大，对接焊缝在风冷标准下便可获得硬脆的奥氏体，在电焊焊接束缚地应力和蔓延氢的效果下，很容易发生电焊焊接冷裂痕。当制冷效率较钟头，近缝区及焊接金属材料会产生粗壮金相组织及沿晶进行析出渗碳体，使接口的塑、延展性显著降低。

　　低碳环保及非常奥氏体不锈钢板的焊接和热危害区制冷后，虽然所有 转换为低碳环保奥氏体，但并没有显著的淬硬状况，具备优良的电焊焊接特性。

　　二、 高压容器用不锈钢板焊接材料采用

　　1. 马氏体不锈钢板焊接材料采用

　　马氏体不锈钢板焊接材料的挑选标准是在无裂纹的标准下，确保焊接合金的耐腐蚀性能及物理性能与原材质基本上非常，或超过原材质，一般规定其金属成份大概与原材质成份配对。针对耐腐蚀的马氏体不锈钢板，一般希看含一定量的金相组织，那样既能确保较好的抗裂纤维特性，又能有有效的耐腐蚀特性。但在一些独特物质中，如尿素设备的焊接金属材料不是同意有金相组织存有的，不然便会减少其耐腐蚀性。对耐高温用马氏体钢，应考量对焊接金属材料内金相组织成分的操纵。针对长时间在高溫运转的马氏体钢焊件，焊接金属材料内金相组织成分不可超出5％。阅读者可依据Schaeffler图，按焊接金属材料中的铬剂量和镍剂量可能出对应的金相组织成分。

　　2. 金相组织不锈钢板焊接材料采用

　　金相组织不锈钢板焊接材料大部分有三类：1)成份基本上与原材质配对的焊接材料；2)马氏体焊接材料；3)镍基高温合金焊接材料，因为其价钱较高，故非常少采用。

　　金相组织不锈钢板焊接材料可采取与原材质非常的原材料，但在束缚度大时，很容易造成裂痕，焊后可选用热处理工艺，修复耐腐蚀性能，并改进连接头塑性变形。选用马氏体焊接材料可免去加热和焊后热处理，但针对没有平稳原素的各种各样钢，热危害区的敏化依然存有，常见309型和310型铬镍马氏体焊接材料。针对Cr17钢，也可以用308型焊接材料，铝合金成分高的焊接材料有益于发展对接焊缝塑性变形。马氏体或马氏体一金相组织焊接金属材料基本上与金相组织原材质等强，但在一些浸蚀媒质中，焊接的耐腐蚀性很有可能与原材质有较大的不一样，这一点在挑选焊接材料时要注意。

　　3. 奥氏体不锈钢板焊接材料采用

　　在不锈钢板中，奥氏体不锈钢板是还可以运用热处理工艺来调节功能的，因而，为了更好地保障性能指标的规定，尤其是耐高温用奥氏体不锈钢板，焊接成份应尽可能靠近原材质的成份。为了更好地避免冷裂痕，也可使用马氏体焊接材料，这时候的焊接抗压强度必定小于原材质。

　　焊接成份同母材成份相仿时，焊接和热危害区可能与此同时硬底化变脆，与此同时在热危害区中发生淬火变软区。为了更好地避免冷裂，薄厚3mm左右的预制构件通常要做好加热，焊后也通常必须开展热处理工艺，以发展连接头特性，因为焊接金属材料与对接焊缝的线膨胀系数基本一致，经调质处理后有可能彻底清除电焊焊接地应力。

　　当产品工件不同意开展加热或热处理工艺时，可选用马氏体机构焊接，因为焊接具备较高的可塑性和延展性，能松驰电焊焊接地应力，而且能较多地热处理回火氢，因此可减少接口的冷裂趋向，但这个材料不匀称的连接头，因为线膨胀系数不一样，在循环系统溫度的办公环境下，在焊接区将会造成切应力，而造成 连接头毁坏。

　　针对简易的Cr13型奥氏体钢，不选用马氏体结构的焊接时，焊接成份的調整空间公以，一般都和原材质基材同样，但务必限定有危害残渣S、P及Si等，Si在Cr13型奥氏体钢焊接中可促进产生粗壮的奥氏体。减少含C量，有益于减少淬强制，焊接中存有小量Ti、N或Al等原素，也可优化晶体并减少淬强制。

　　针对多个元细晶强化的Cr12基奥氏体热强钢，适用范围是耐高温，一般无需马氏体焊接材料，焊接成份希看贴近原材质。在调节成份时，务必确保焊接不至于发生一次金相组织相，因它对特性十分有危害，因为Cr13基奥氏体热强钢的主要成分多见金相组织原素(如Mo、Nb、W、V等)，为确保所有 机构为均一的奥氏体，务必用马氏体原素多方面均衡，也就是要有合理的C、Ni、Mn、N等原素。

　　奥氏体不锈钢板具备非常高的冷裂趋向，因而需要严苛维持低氢，乃至极低氢，在挑选焊接材料时，务必要注意这一点。

　　三、 高压容器用不锈钢的焊接关键点

　　1. 马氏体不锈钢的焊接关键点

　　总体来说，马氏体不锈钢板具备良好的电焊焊接性。基本上任何的熔融焊接工艺均可用以电焊焊接马氏体不锈钢板，马氏体不锈钢板的热工艺性能和机构特性选择了其焊接方法关键点。

　　① 因为马氏体不锈钢板传热系数小而线膨胀系数大，电焊焊接时容易造成很大的形变和电焊焊接地应力，因而应尽量采用电焊焊接动能集中化的焊接工艺。

　　② 因为马氏体不锈钢板传热系数小，在相同的交流电下，相比高合金钢获得很大的熔融深度。与此同时又因为其电阻大，在电弧焊接时，为了更好地防止焊丝泛红，与同孔径的碳素钢或高合金钢焊丝对比，电焊焊接电流量较小。

　　③ 电焊焊接标准。一般不选用大线动能开展电焊焊接 。电弧焊接时，宜使用小直徑焊丝，迅速多道焊，针对需要高的焊接，乃至选用泼冷水的办法以加快制冷，针对纯马氏体不锈钢板及非常马氏体不锈钢板，因为热裂痕敏感度大，更应严控焊接线动能，避免焊接晶体比较严重成长与电焊焊接热裂痕的产生。

　　④ 为发展焊接的耐热裂特性和耐腐蚀性能，电焊焊接时，要非常注意电焊焊接区的清理，防止有危害原素渗入焊接。

　　⑤ 马氏体不锈钢的焊接时一般不用加热。为了更好地避免焊接和热危害区的晶体成长及渗碳体的进行析出，确保对接焊缝的塑、延展性和耐腐蚀姓，应操纵较低的固层溫度，一般不超过150℃。

　　2. 金相组织不锈钢的焊接关键点

　　金相组织不锈钢板的金相组织产生原素相对性较多，马氏体产生原素相对性较少，原材料淬硬和冷裂趋向较小。金相组织不锈钢板在电焊焊接热力循环的效果下，热危害区晶体显著成长，连接头的延展性和塑性变形骤降。热危害区晶体生长的水平在于电焊焊接时需做到的最高温度以及维持時间，因此，在电焊焊接金相组织不锈钢板时，应尽可能使用小的线动能，即选用动能集中化的方式 ，如小电流量TIG、小直徑焊丝手工制作焊等，与此同时尽量避免选用窄空隙焊缝、高的电焊焊接效率和双层焊等对策，并严控固层溫度。

　　因为电焊焊接热力循环的功效，一般金相组织不锈钢板在热危害区的粉层造成敏化，在一些物质中发生应力腐蚀。焊后经700~850℃退火处理，使铬匀称化，可修复其耐腐蚀性。

　　一般高铬金相组织不锈钢板可选用电弧焊接、气体保护焊、电弧焊焊等电弧焊接方式 。因为高锰钢原有的低塑性变形，及其电焊焊接热力循环造成的热危害区晶体成长和渗碳体、氮化合物在位错聚集，对接焊缝的可塑性和柔韧性都很低。在选用与原材质成分类似的焊接材料且束缚度大时，