最全的压力容器焊接缺陷及热处理知识

一、序言

建筑施工在化工锻造中占有十分重要地位。建筑施工能充当反应、交换能量、分离、塔器、贮存、运输等化工电子设备。它具有炮炸危险，它的安全可靠运行直接关系企业锻造和生命安全可靠。所以建筑施工产品食品质量历来受到国家高度重视。近十余年来，我国建筑施工设计、锻造，管理工作走上了法制管理工作轨道，产品食品质量正稳步提升。

冲压食品质量高且稳定，沟槽表面美观平整。冲压成为建筑施工锻造关键工序，冲压的食品质量是确保建筑施工食品质量非常重要环节。单冲压食品质量受多种不利因素负面影响：钳工专业技能、刚才生物化学成分、机械性能、冲压材料、冲压工艺技术及电子设备、环境等等都能负面影响冲压食品质量。

为了提升建筑施工产品食品质量，国家通过获得锻造许可方可锻造。对获得锻造许可厂家，制定冲压规章，方允许锻造，钳工在册持证，加强食品质量海漆全过程控制管理工作，目的就是要尽力避免减少食品质量隐患，以确保建筑施工产品食品质量。

随着石油化工飞速发展，建筑施工正向高端化，高气压路径发展，对建筑施工食品质量提出更高要求，促使建筑施工冲压技术、工艺技术要不断提升。

二、冲压瑕疵

1、冲压接点裂缝造成

大家知道，冲压接点是一个组织机构不光滑体和机械性能不光滑体。施冲压操作过程冲压接点charged线附近，环境温度在二氯甲烷和固相之间，冷却后组织机构属于失灵组织机构、孔隙粗壮、生物化学成分和组织机构都极不光滑、气压上升、塑生减少。charged线内侧为失灵区，此域孔隙粗壮，常出现孟氏组织机构和索氏体，因此韧性显著减少。

失灵区内侧为米洛韦区区，虽然冷却和冷却发生重沉淀操作过程，得到细化微小光滑的电感加莱氏体。再内侧是不安全可靠重沉淀去，冷却环境温度在AC1-AC3之间区域，该区冷却时钢中莱氏体和部分电感变革为孔隙较为细的莱氏体，单仍留存部分电感，在冷却时莱氏体变革为微小电感和莱氏体，而未熔入莱氏体的电感不发生变革，孔隙较为粗壮，形成沉淀颗粒大小光滑组织机构，并仍留存原始组织机构中的带状特性。

虽然热负面影响及区硝酸锶的沉淀和TE10G路径刚好相反，也即热负面影响区至品驭型至沟槽为沉淀路径，charged线处最先沉淀，硝酸锶服务中心沉淀最快。使得硝酸锶沉淀物由charged线向服务中心移动，因此硝酸锶中央处易造成夹渣瑕疵，而charged线处虽然冷却速度快，易造成裂缝。

冲压腐蚀裂接点能虽然钢材淬限制性造成裂缝，氢扩散造成冷裂缝，再热裂缝，晶间纹，以及虽然冲压规范和工人专业技能不利因素造成冲压瑕疵等。事实证明，裂缝对建筑施工产品食品质量危害最严重。

1）热裂缝

是虽然冲压硝酸锶在沉淀操作过程中存在着偏析现象，偏析出的物质多为低沸点的北国风光和沉淀物，沉淀操作过程以固体间层存在，虽然沸点低，往往最后沉淀凝结，凝结后气压也极低。当冲压剪切应力足够是定值，固体间层拉开或凝结后不久被扯断而成裂缝。

2）冷裂缝

是指冲压时在A3的下环境温度冷却中或冷却至保温以后造成的裂缝。形成裂缝环境温度低，在马氏体变革范围，即在200-300℃以下，故称冷裂缝。有时焊后几小时或几天后，甚至长时间才出现裂缝，故又称为延迟裂缝。其危害性更大。

冷裂缝往往虽然电弧燃烧时空气侵入或药皮物质分解等，氢进入硝酸锶熔于铁水中，因高温时铁水溶解大量氢气，在低温时溶解度大大减少，溶于铁水中氢从铁水中析出，氢扩散聚集到钢中瑕疵处，造成局部压力增大，促使钢造成裂缝，所以冷裂缝又称为氢致裂缝。

钢在轧制时内部存在严重层状非金属夹杂物，使厚度路径剪切塑性很差，在板厚路径存在高拉压力，造成台阶状层状撒裂。

3）再热裂缝

一些含、Cr、Mo、V、B等合金之素的钢材焊后不造成裂缝。在消应力处理时，或在一定环境温度下长时间使用后，沿热负面影响区晶界造成裂缝，称再热裂缝，简称SR裂缝。

再热裂缝是虽然第一次热后操作过程中过饱和和固溶的碳化物（主要是Cr、Mo、V的碳化物），在再冷却时，再次析出，造成晶内强化，使滑移应变集中原先莱氏体晶界，当晶界塑性应为能力不足以承受松弛应力操作过程造成的应变时就造成再热裂缝。

这类钢材在600℃附近有一敏感区。超过650℃时敏感性减弱。

4）防止裂缝造成的方法

为了防止裂缝造成，能限制钢材和焊材S、P含量：调节钢材生物化学成分；细化沟槽孔隙；提升焊材碱度；改善偏析；控制冲压规范；提升沟槽系数，多层多道焊，采用小线能量；铸件断弧，减少弧坑。

还能选用低氢碱性焊条，焊条严格烘干，随用随取；选用合理冲压规范；焊后立即消氢；提升钢材食品质量，减少钢材层状夹杂物；财务减少冲压应力的各种工艺技术措施。减少残余应力和应力集中；预热机缓冷，焊后热处理。这些办法，只要运用得当都能收到提升冲压食品质量，防止瑕疵的作用。

至于未焊透，未charged、夹渣、气孔、沟槽表面瑕疵如咬肉，沟槽尺寸等都能通过无损探伤检查，定出瑕疵的位置，采取合理、有效返修工艺技术，认真操作，也能达到消除沟槽瑕疵，确保产品内在食品质量目的。

三、焊后热处理

焊后热处理能消除残余应力防止变形也就是说能松弛冲压残余应力，稳定尺寸和形状。焊后热处理也能改善母材，冲压区结构件的性能：具体说：能软化热负面影响区，增加沟槽金属延性，提升断裂韧性，排出有害其如氢，提升抗腐蚀性能，改善蠕变性能和提升疲劳气压。

但是，焊后热处理工艺技术选择不当，反而会使冲压接点性能减少。因此焊后热处理成为眼里容器锻造重要环节。冲压接点焊后热处理应用最广的是高温回火、米洛韦区及固熔化处理。高温回火能解决因冲压和变形给建筑施工食品质量带来的不良负面影响。

1、焊后热处理能松弛冲压残余应力

随着热处理环境温度升高和保温时间延长，冲压区残余应力相应减少，当环境温度升高到超过550℃，残余应力能认为完全消除。不过保温时间负面影响不如环境温度升高负面影响来的明显。

2、冲压接点热负面影响区淬硬区软化

虽然残余应力大大减少，回火改善了金相组织机构，提升塑性和韧性，故而淬限制性减少，使冲压接点淬硬区软化。

3、冲压接点氢减少

热处理时，冲压接点环境温度升高，氢不断增加扩散速度，向外逸出，一般说在冷却300℃以下，保温2—4小时，可达到区氢目的，何况冷却到550—650℃时，去氢目的完全达到。

4、对沟槽金属抗拉度的负面影响

焊后热处理，对沟槽金属抗拉气压响与热处理环境温度和保温时间有关，热处理环境温度越高，保温时间越长，沟槽金属常温抗拉气压就越低，并且合金成分含量越高，碳当量越大，气压减少的比率也越大。

5、对沟槽金属冲击韧性负面影响

过分的热处理对任何钢种都引起冲击值下降。对Cr-Mo、Cr-Mo-V及绝大部分莱氏体，马氏体耐热钢恰当得焊后热处理能提升冲击韧性。对某些高度气压钢会经失灵处理后冲击值下降。对碳素钢、Mn-Nb-Ni钢，焊后热处理后冲击值基本无变化。

6、对脱碳层宽度负面影响

热处理环境温度越高，保温时间越长，脱碳层狂度越大，这是因为碳化物形成时元素含量不等，引起碳扩散，碳向含量低一侧扩散，造成脱碳层，异种钢接点尤为严重。

回火是将焊件冷却到500—650℃时，碳化物进一步聚集，得到电感和细粒渗碳体的混合物组织机构一回火索氏体，称高温回火，所得组织机构有良好气压、弹性、塑性和韧性。

米洛韦区是将焊件冷却到Ac或Acm以上30—50℃，保温后从炉中取出在空气中冷却。目的改善组织机构，细化孔隙。单一米洛韦区不能消除焊后残余应力。

固熔热处理，将钢冷却到920—1150℃并快速冷却，使莱氏体冲压接点在450—850℃内晶界析出碳化物或脆性相重新熔入莱氏体中去，将它快速固定下来，以得到光滑固熔体。从而消除其晶间腐蚀。也提升冲压接点耐蚀性、机械性能，消除加工硬化。固熔热处理应整体光滑冷却，不采取局部冷却法。

为了达到预期焊后热处理效果，一定要认真研究，选择合适的焊后热处理工艺技术是十分重要的。

四、焊后热处理工艺技术参数应从以下考虑

a、焊件进炉时炉内环境温度，

b、冷却时环境温度上限和下限，

c、冷却速度上限和下限，

d、保温时间上限和下限，

e、冷却速度上、下限，

f、出炉环境温度，

g、升温操作过程被冷却焊件各部位温差，

h、保温时被冷却焊件的各部位温差，

i、炉内气氛。由此可见负面影响热处理不利因素很多，选择应持慎重态度，不可随意选取。