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在線觀看: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(he)金鋼(gang)壓力容器內壁不(bu)銹鋼(gang)堆焊(han)(han)(han)層，通常第一層完全是(shi)異種材(cai)料(liao)焊(han)(han)(han)接，第二層以(yi)上(shang)才大致是(shi)同材(cai)焊(han)(han)(han)接，因而一般情況下，第一層和第二層以(yi)上(shang)使用(yong)成分不(bu)同的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)。其次，對(dui)只堆焊(han)(han)(han)一層就(jiu)達到所(suo)規定的(de)成分的(de)單層堆焊(han)(han)(han)層用(yong)焊(han)(han)(han)材(cai)和堆焊(han)(han)(han)二層以(yi)上(shang)得(de)到規定成分的(de)焊(han)(han)(han)層，所(suo)使用(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)也(ye)不(bu)相同。
不銹鋼在碳(tan)鋼和(he)低合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)鋼中堆焊(han)(han)的方(fang)法很多，常見的有手工電(dian)(dian)弧(hu)焊(han)(han)、熔(rong)化極氣體(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)、帶極埋弧(hu)（或(huo)電(dian)(dian)渣）堆焊(han)(han)、絲極埋弧(hu)堆焊(han)(han)等。無論哪一種堆焊(han)(han)方(fang)法，第一層(ceng)(ceng)堆焊(han)(han)的焊(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬都是由堆焊(han)(han)材料的熔(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬和(he)熔(rong)人(ren)的母材金(jin)(jin)(jin)屬熔(rong)合(he)(he)而成的。由于母材的合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)元(yuan)(yuan)素(su)含量(liang)很低，所以它(ta)對第一層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬的合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)成分具(ju)有稀釋(shi)作(zuo)用。因(yin)此(ci)，可能使焊(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬中奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和(he)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)形成元(yuan)(yuan)素(su)含量(liang)不足，結果(guo)堆焊(han)(han)金(jin)(jin)(jin)屬可能出現大量(liang)的馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，并可能產生裂紋，同時(shi)導致(zhi)堆焊(han)(han)層(ceng)(ceng)韌性降(jiang)低。
焊(han)(han)縫金屬(shu)成(cheng)分(fen)和組(zu)織決定(ding)于堆焊(han)(han)材(cai)料和母材(cai)熔入量即熔合(he)比（也稱(cheng)稀(xi)(xi)釋率）。當堆焊(han)(han)工(gong)藝確定(ding)之后，稀(xi)(xi)釋率基(ji)本確定(ding)。
稀(xi)釋率是(shi)確定過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)材料(liao)的(de)成分的(de)依據。以手工電焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)為例，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)熔合比一(yi)般是(shi)20%左右，如(ru)用20-10型(xing)(xing)的(de)電焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)，經(jing)母材稀(xi)釋以后(hou)，堆焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬成分將變成16-型(xing)(xing)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中可能(neng)(neng)是(shi)奧氏(shi)體(ti)＋馬氏(shi)體(ti)組(zu)織。若(ruo)在(zai)(zai)(zai)實際操作(zuo)中熔合比較大(da)時，就(jiu)有可能(neng)(neng)在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中產生(sheng)大(da)量(liang)的(de)脆硬馬氏(shi)體(ti)，而(er)(er)且由于稀(xi)釋作(zuo)用，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中的(de)Ni含量(liang)較低，在(zai)(zai)(zai)熔合線(xian)附近產生(sheng)較寬的(de)馬氏(shi)體(ti)過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)。這樣(yang)的(de)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)層(ceng)(ceng)(ceng)無論(lun)是(shi)力學性(xing)能(neng)(neng)、耐蝕性(xing)能(neng)(neng)，還是(shi)抗(kang)裂性(xing)能(neng)(neng)都很差。同樣(yang)的(de)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)方法(fa)，若(ruo)選用24-13型(xing)(xing)的(de)堆焊(han)(han)(han)(han)(han)材料(liao)，經(jing)母材稀(xi)釋后(hou)，堆焊(han)(han)(han)(han)(han)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬成分是(shi)19-9或18-8型(xing)(xing)，這樣(yang)第(di)一(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)就(jiu)基本達到堆焊(han)(han)(han)(han)(han)成分的(de)要(yao)求，而(er)(er)且焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)織是(shi)奧氏(shi)體(ti)＋鐵素體(ti)組(zu)織焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬就(jiu)具有較高的(de)抗(kang)熱裂性(xing)能(neng)(neng)和(he)抗(kang)腐蝕性(xing)能(neng)(neng)。
在(zai)過渡(du)層上(shang)再(zai)堆焊不銹層，則可采用相應的(de)(de)焊材，如308L、347L及310MoL分別(bie)適合于(yu)核電、石油加氫及尿(niao)素等壓(ya)力(li)容器的(de)(de)堆焊。
2. 堆焊方法
表4-6是(shi)幾種在低合金鋼壓力容器內壁不銹(xiu)鋼堆焊中常用(yong)的方法(fa)及其使用(yong)部位、使用(yong)特點和發展趨勢。
在表(biao)4-6的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法中，使用最(zui)(zui)多的(de)是(shi)(shi)帶(dai)極(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)。帶(dai)極(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)的(de)效率(lv)(lv)是(shi)(shi)手工(gong)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)的(de)10~20倍(bei)，稀釋(shi)率(lv)(lv)較低(di)而且可以得到美觀、穩定的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)層，適(shi)合(he)于厚壁容器大(da)面積(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)。對小(xiao)口徑管件和堆(dui)(dui)焊(han)(han)較小(xiao)的(de)構件，MIG、TIG及等(deng)離子弧(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)使用得較多。手工(gong)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)在形狀復雜(za)的(de)部位和不(bu)能用平焊(han)(han)的(de)場(chang)合(he)或修補堆(dui)(dui)焊(han)(han)的(de)場(chang)合(he)具有施工(gong)簡便的(de)特點，故手工(gong)電(dian)弧(hu)堆(dui)(dui)焊(han)(han)與(yu)帶(dai)極(ji)堆(dui)(dui)焊(han)(han)一起成為最(zui)(zui)普遍應用的(de)堆(dui)(dui)焊(han)(han)方(fang)法。
帶極(ji)(ji)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)可分為埋弧堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)（SAW法(fa)(fa)）、電渣堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)（ESW法(fa)(fa)）和(he)高(gao)速帶極(ji)(ji)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)方法(fa)(fa)（HSW法(fa)(fa)）。按(an)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層數又可分為單層堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)和(he)雙(shuang)(shuang)層、多(duo)層堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)工(gong)藝(yi)。單層堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)可只用一種不(bu)銹鋼帶，減少(shao)制造(zao)中的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接和(he)熱處理工(gong)序，縮短(duan)制造(zao)周期，從而降(jiang)低制造(zao)成(cheng)本(ben)。但(dan)是(shi)(shi)只堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)一層不(bu)銹鋼就(jiu)達到設計規定的(de)(de)(de)化學成(cheng)分、金(jin)相組織和(he)各項(xiang)力學性能，在技(ji)術上有很大難度，對堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)材料的(de)(de)(de)成(cheng)分和(he)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)工(gong)藝(yi)參(can)數的(de)(de)(de)控制均非常(chang)(chang)嚴格。雙(shuang)(shuang)層堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)雖然(ran)帶極(ji)(ji)種類增加(jia)了，但(dan)由(you)于過渡(du)層的(de)(de)(de)存在（高(gao)Cr、Ni含量），使(shi)耐蝕(shi)層的(de)(de)(de)超低碳，一定的(de)(de)(de)Cr、Ni含量就(jiu)較容易保證(zheng)，因此(ci)對于焊(han)(han)(han)接技(ji)術和(he)生產(chan)管(guan)理水平(ping)不(bu)是(shi)(shi)非常(chang)(chang)高(gao)的(de)(de)(de)企業，一般均采用雙(shuang)(shuang)層堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)(han)工(gong)藝(yi)。帶極(ji)(ji)尺寸可以有不(bu)同(tong)厚度和(he)寬度，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(qian)用得(de)較廣泛的(de)(de)(de)是(shi)(shi)：0.4mm×50 mm、75mm和(he)0.5mm×60mm,帶極(ji)(ji)越寬，生產(chan)率越高(gao)，但(dan)同(tong)時會帶來磁偏吹現象的(de)(de)(de)加(jia)重(zhong)和(he)由(you)于電流加(jia)大造(zao)成(cheng)抗氫致剝(bo)離(li)能力下降(jiang)。故目前(qian)生產(chan)中用得(de)較多(duo)的(de)(de)(de)帶極(ji)(ji)尺寸為0.5mm×60 mm、0.4mm×50mm、75mm。
3. 堆焊材料
壓(ya)力容器堆(dui)焊(han)(han)材料(liao)主要(yao)取(qu)決于使用(yong)(yong)介質。表(biao)4-7、表(biao)4-8中，20-10型焊(han)(han)材00Cr20Ni10、00Cr20Ni10Nb 和00Cr18Ni12Mo2分別用(yong)(yong)于核電石油加氫(qing)及化肥(fei)等環境，作(zuo)(zuo)為堆(dui)焊(han)(han)層的(de)不銹層使用(yong)(yong)，而24-13型焊(han)(han)材00Cr24Ni13、00Cr24Ni13Nb、00Cr24Ni13Mo等則用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)過渡層焊(han)(han)。表(biao)中00Cr25Ni22、Mn4Mo2N的(de)焊(han)(han)材是大化肥(fei)尿(niao)素(su)合成塔(ta)等專用(yong)(yong)的(de)焊(han)(han)材，既用(yong)(yong)作(zuo)(zuo)過渡層也用(yong)(yong)于不銹層的(de)堆(dui)焊(han)(han)。
4. 堆焊工藝(yi)要(yao)點(dian)
低合金(jin)鋼(gang)壓力容器內壁不銹鋼(gang)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)時(shi)，首(shou)先用(yong)(yong)(yong)高鉻鎳(nie)的(de)(de)24-13型不銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料在(zai)低合金(jin)鋼(gang)母材(cai)(cai)(cai)上堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)一層(ceng)過渡(du)層(ceng)。堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)時(shi)要(yao)嚴格控制工藝參數，保(bao)證(zheng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)的(de)(de)稀釋率均(jun)勻和堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)成分和組織的(de)(de)穩定，這對于過渡(du)層(ceng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)是至關重要(yao)的(de)(de)。當堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)耐腐蝕層(ceng)時(shi)，仍應采用(yong)(yong)(yong)小熱輸入。所選用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)鉻鎳(nie)奧氏體鋼(gang)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)材(cai)(cai)(cai)料應能(neng)(neng)保(bao)證(zheng)堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)的(de)(de)含(han)碳量(liang)、鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)以及其他化學成分符合技(ji)術條(tiao)件(jian)要(yao)求。常(chang)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)有20-10型、20-10Nb型、18-12Mo型等材(cai)(cai)(cai)料堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)通常(chang)在(zai)3%~10%(石油(you)化工）和5%~12%(核(he)電）范(fan)圍，而尿(niao)素(su)裝置堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)用(yong)(yong)(yong)25-22-2焊(han)(han)材(cai)(cai)(cai)，堆(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)層(ceng)鐵(tie)素(su)體要(yao)求≤0.6%,即盡可能(neng)(neng)低的(de)(de)鐵(tie)素(su)體含(han)量(liang)。
表(biao)(biao)4-9、表(biao)(biao)4-10、表(biao)(biao)4-11分別(bie)是手工焊(han)(han)條、鎢極氬弧焊(han)(han)和帶極堆焊(han)(han)的(de)工藝參數(shu)。
對(dui)帶極(ji)埋弧(hu)焊(han)(han)(han)和電渣堆焊(han)(han)(han)，國內外經過幾十(shi)年的研究，現大多(duo)采用燒結焊(han)(han)(han)劑，典型配套(tao)焊(han)(han)(han)接材(cai)料見(jian)表(biao) 4-12。
5. 預熱和(he)焊后熱處(chu)理
厚(hou)壁壓力容(rong)器堆焊前(qian)預熱(re)，是為了(le)防止(zhi)焊接熱(re)影響區的裂(lie)紋(wen)。預熱(re)溫(wen)度可(ke)控制為100~150℃之(zhi)間，堆焊時如果預熱(re)溫(wen)度過(guo)高，使(shi)母材熔(rong)深增(zeng)加過(guo)多，造成稀釋率過(guo)大是不(bu)理想的。堆焊第二層(ceng)和二層(ceng)以上的堆焊層(ceng)則不(bu)需要進(jin)行(xing)預熱(re)。
厚壁壓力(li)容(rong)器在制造過程中要經受多次中間(jian)熱(re)(re)處理和(he)最(zui)終熱(re)(re)處理。這些(xie)熱(re)(re)處理的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)：①. 消(xiao)除(chu)(chu)焊(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)(de)氫，防(fang)止產生(sheng)冷(leng)裂(lie)紋(wen)；②. 消(xiao)除(chu)(chu)焊(han)(han)(han)縫(feng)和(he)熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)淬硬傾向(xiang)，改(gai)善其塑韌(ren)性；③. 消(xiao)除(chu)(chu)焊(han)(han)(han)接(jie)殘余(yu)應力(li)，防(fang)止變形和(he)產生(sheng)冷(leng)裂(lie)紋(wen)；④. 穩定焊(han)(han)(han)縫(feng)和(he)熱(re)(re)影響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)組織(zhi)結(jie)構，改(gai)善其性能。這些(xie)熱(re)(re)處理主(zhu)要是(shi)針對壓力(li)容(rong)器的(de)(de)(de)基體金屬即(ji)低(di)合(he)金鋼(gang)及其焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)，而不是(shi)針對不銹鋼(gang)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)的(de)(de)(de)。相反，熱(re)(re)處理過程對堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)來(lai)說是(shi)不利的(de)(de)(de)，因為焊(han)(han)(han)后熱(re)(re)處理可能引起不銹鋼(gang)堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)發生(sheng)碳(tan)(tan)化物析出，鐵素體相轉變（為o相）和(he)熔(rong)(rong)合(he)區(qu)引起脫碳(tan)(tan)、增碳(tan)(tan)等(deng)現象，從而導致堆(dui)(dui)焊(han)(han)(han)層(ceng)和(he)熔(rong)(rong)合(he)區(qu)的(de)(de)(de)耐蝕性和(he)塑韌(ren)性的(de)(de)(de)降低(di)。
壓力(li)容(rong)器(qi)制造過程中(zhong)進行(xing)的熱(re)(re)(re)處理(li)(li)稱為(wei)中(zhong)間(jian)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)，而產品制造完畢在(zai)出(chu)廠之(zhi)前進行(xing)的熱(re)(re)(re)處理(li)(li)則稱之(zhi)為(wei)最終熱(re)(re)(re)處理(li)(li)（PWHT).中(zhong)間(jian)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)和(he)(he)最終熱(re)(re)(re)處理(li)(li)對不(bu)同(tong)鋼(gang)種(zhong)來(lai)說是(shi)不(bu)一樣(yang)的，表4-13中(zhong)列(lie)出(chu)了(le)常用(yong)的幾種(zhong)壓力(li)容(rong)器(qi)用(yong)鋼(gang)的中(zhong)間(jian)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)和(he)(he)最終熱(re)(re)(re)處理(li)(li)溫度供參考(kao)。至于在(zai)熱(re)(re)(re)處理(li)(li)時(shi)(shi)(shi)的保溫時(shi)(shi)(shi)間(jian)，一般(ban)均按(an)容(rong)器(qi)壁(bi)厚以(yi)1小(xiao)時(shi)(shi)(shi)／英寸來(lai)確定，但不(bu)小(xiao)于1小(xiao)時(shi)(shi)(shi)。
