浅谈焊接及热处理对压力容器焊缝力学性能的影响.docx

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1、浅谈焊接及热处理对压力容器焊缝力学性能的影响 摘要：随着各项技术的进步，压力容器在各行各业中都有特别广泛的应用，如军事科研、能源工业、石油化学工业等。作为盛装介质为气体或者液化气体等的密闭设备，压力容器在实际应用中受到介质、压力、温度、密封等各种因素的影响，很简单引发爆炸、燃烧等事故，是影响国家财产和人民生命平安的特种设备，做好其焊接及热处理工作，保证其焊缝力学性能是特别必要的。文章针对压力容器的焊接及热处理予以分析。 关键词：焊接；热处理；压力容器；焊缝力学性能；密闭设备 中图分类号：TQ053 文献标识码：A 文章编号：1019-237430-0059-02 压力容器在工作过程中承受着肯定

2、的压力，运用环境、外加载荷等的改变都会对压力容器的力学性能产生较大的影响，造成强度失效、脆性破坏、疲惫损伤等，假如在其焊接的过程中，其焊缝的处理工艺不当，会对其运用质量造成特别严峻的影响，为其实际的运用埋下平安隐患，本文就主要针对焊接及热处理对压力容器焊缝力学性能的影响进行简洁分析。 1 模拟试板的热处理试验 制作压力容器模拟试板，将其放置于热处理炉中进行热处理，将其最高温度调到600，起始温度低于350，然后渐渐升温，使其达到最高热处理温度，为了保证压力容器温度测量的精确性，须要对热处理炉进行定期的维护与保养，并要对加热元件进行定期的更换，确保加热元件时刻能够保持在最佳的状态，在温度记录仪的

3、选择上，应当尽可能地选择比较先进的产品，为了保证其数据记录的精确性，应当将变速器调整至300毫米/小时，这样才能保证其将压力容器的热处理实际状况予以真实的反映。另外，须要对压力容器的温度进行严格的限制，以便于其能够同步匀称升温柔降温，一般状况下，在微调阀门时，防止温度改变急剧导致压力容器出现焊缝变形，对温度每上升2030时，进行温度调整一次，最大限度降低压力容器的温差，保证容器的强度与韧性等力学性能，确保压力容器的质量。其典型的热处理曲线如图1所示。 2 焊接技术对压力容器焊缝力学性能的影响 在压力容器的整个制造过程中，其中最为重要的一道工序就是焊接，焊接的质量会干脆影响到压力容器的质量，在实

4、施压力容器的焊接时，最为关键的是要限制好预热温度、电压、焊接速度、焊接电流及种类等参数，这对于整体的焊接质量具有特别重要的影响。另外，还须要对焊件与焊丝的相对位置、焊丝倾角、焊丝直径等予以限制，一般状况下，焊接的电压、速度、电流等整体上会对压力容器焊缝的塑性、延展性、硬度、强度等力学性能造成较大的影响。所以在压力容器的焊接过程中，要想形成良好的焊缝，保证这些参数的合理匹配是特别必要，这不仅能够提升压力容器的力学性能，并且对于提升压力容器的质量具有特别重要的 作用。 但是在实际的压力容器焊缝处理的时候，存在焊缝余超群标的状况，比较普遍，在焊接时，假如电流过大，焊丝熔化的速度就会加快，这就会导致焊

5、缝的余高增加，而假如电压降低，焊丝的熔化温度会降低，焊缝的余高就会变得高而窄，而假如焊接速度减小，焊接时难以刚好地将焊件与焊丝进行分析，导致压力容器的焊缝余高增加。同时，焊件的角度与焊丝伸出的长度在大电流状况下，产生高电阻热，加速了焊丝的熔化。压力容器在进行坡焊的时候，随着倾斜角度的增加，焊缝的余高也会越来越大，干脆造成了压力容器焊接质量的不合格，这不仅会导致焊接材料的奢侈，对于实际运行平安具有较大的影响。所以在处理压力容器焊缝的过程中，要留意将其焊缝的余高限制在小于等于1.5毫米的范围中，保证其焊缝宽度约为23毫米，这就须要相关工作人员在实施焊接的过程中，对焊接速度、焊接电压、焊接电流等予以

6、严格限制，依据压力容器实际的特点及用途，对其相关参数进行选择，以便于改善压力容器的力学性能。焊接人员在实施焊接的过程中，应当留意对不怜悯况进行视察，此外，还应当做好焊接记录，要刚好处理发觉的各种问题，保证其质量能够满意相关 要求。 3 热处理工艺对压力容器焊缝力学性能的 影响 在制造压力容器的过程中，假如出现操作不当或过量冷卷等冷加工问题，焊接时会出现硬化的状况，在压力容器焊接过程中，相邻区域的母材中会产生大于101的温度差，温度值在急剧下降的时候，压力容器的材料就会发生不同程度的塑性应变，从而影响压力容器的质量。 为了保证其内应力的匀称分布，曾经出现过锤击法、爆炸法及振动法等，因为压力容器焊

7、缝区域潜在存在冶金损伤问题，在采纳以上几种方法的时候，难免会出现一些问题，所以在实际应用过程中，通常采纳焊后热处理的方法，这样便于缓和焊接残余应用的问题，对焊接温度造成的硬化脆化问题能够很好地解决，并能够有效地提升压力容器焊缝的韧性与延展性等力学 性能。 在焊接以后，进行热处理的时候，主要是针对压力容器的焊缝焊接完成后，对焊接区域进行热处理的过程，消退压力容器焊缝焊接残余常用的方法是高温回火，应力较高的地方就会出现塑性流变，能够较好地消退焊接残余应力。通过焊后热处理可以改善焊接接头及热影响区的塑性和韧性，提高抗应力腐蚀的实力；消退焊接接头中的内应力和冷作硬化，提高接头抗脆断的实力；稳定焊接构件

8、的形态，消退焊件在焊后机加工和运用过程中的变形；促使焊缝中的氢完全向外扩散。焊后热处理具有多种作用，在压力容器制造中被广泛 采纳。 实践中对须要焊后热处理的压力容器予以总结，主要表现为以下五种类型：焊接接头厚度超出肯定标准的压力容器；存在应力腐蚀开裂危急的压力容器；尺寸稳定性比较高的压力容器；低温下易出现脆性断裂的厚壁压力容器；盛装毒性为极度或高度危害介质的容器。在压力容器制造过程中，肯定要对其焊接工艺及焊后热处理工作严格要求，这有利于其内应力的匀称分布，同时能够有效地缓和残余应力，但是对其韧性具有肯定的影响，所以在热处理工作中，要对焊件的高温承受实力予以综合的考虑，再对其进行科学的推断，以便

9、于有效地提升其力学性能。 4 结语 压力容器在各个领域中都具有广泛的应用，其在工作过程中承受着肯定的工作压力，对其力学性能进行严格限制是特别必要的，本文主要对焊接及热处理对压力容器焊缝力学性能的影响进行了简洁分析，对于其实际的焊接工作具有肯定的参考作用。 参考文献 1 李煜，段滋华，来诚锋.复合钢板压力容器焊缝界面高温蠕变探讨J.化工机械制造业自动化，2022，. 2 屈念文.关于压力容器焊缝以及其旁边微裂纹检测的分析J.中国高新技术企业，2022，. 作者简介：周庆伟，男，中国石油工程建设公司华东设计分公司工程师，探讨方向：压力容器设计。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页