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关于奥氏体不锈钢储存罐焊接工艺分析 摘要：奥氏体不锈钢材质的储存罐往往用来存放腐蚀性的材料，因此，对其性能设定了较高的指标。工作人员应当把好制作流程的每一道关，并且最终对其进行严格地检测，以保证产品的质量。本文从奥氏体不锈钢的焊接特点出发，接着介绍了奥氏体不锈钢储存罐的焊接工艺流程，并讲述了一些常见的缺陷以及其产生的原因与预防措施，最后研讨了产品四个方面的检验。 关键词：奥氏体不锈钢储存罐；氩弧焊接；缺陷；检验 不锈钢的含义为Cr成分超过12%的一种钢。根据显微结构的不同，不锈钢包括铁素体型、马氏体型、奥氏体型以及混合型等等。其中奥氏体不锈钢一般情况下组分是纯奥氏体，或者加入一些铁素体。本文研究的奥氏体不锈钢储存罐使用的是0Cr18Ni9钢，整个储存罐的半径是4.5m，罐壁的厚度为27mm，要求所达到的工作压强为0.3MPa。 奥氏体不锈钢的焊接特点 奥氏体不锈钢作为工业生产中运用相当普遍的一种钢材，其焊接的特点已经被大家所熟知。在使用其进行奥氏体不锈钢储存罐的制作之前，应当对焊接流程中可能出现的一些缺陷进行研究，尽量采取措施规避这些缺陷，以取得良好的焊接效果。下面对可能出现的缺陷进行分析。 1.1晶间腐蚀 焊接的过程中，当温度升到450到850C°之间，可能会于晶界产生高铬碳化物，使铬大量的析出，由此造成贫铬的现象，降低产品的抗腐蚀能力。为了防止奥氏体不锈钢储存罐产生此类缺陷，在下面4个方面进行改善处理： （1）降低焊材的含碳量，选择性能稳定的焊条。 （2）在焊接的过程中，通过焊缝过渡一部分铁素体进入产品，将其变成奥氏体与铁素体混合的双相结构。但是也要留意限制加入铁素体的份量，尽量保持在4%到12%。 （3）避免熔池温度过高。能够通过减小焊接的电流或者提高焊接的速率来实现。 （4）焊接结束之后进行退火能够优化奥氏体不锈钢储存罐的性能。 1.2热裂纹 如果焊材中有S、P等杂质，容易出现低熔点的共晶化合物，并且会聚集在熔池周围。由于这种共晶化合物导热性能差，线胀系数高，对焊缝的成型不利，造成焊接的应力过高，最终出现热裂纹。为了防止奥氏体不锈钢储存罐产生此类缺陷，在下面2个方面进行改善处理： （1）选择合适的碱性焊条，发生一些反应，降低杂质含量。 （2）增加不锈钢中铁素体的含量，使其为双相结构。 1.3应力腐蚀开裂 在特殊的腐蚀条件下，更应当注意保证焊接的性能，焊接接头由于拉伸应力的影响可能出现延迟开裂，会导致奥氏体不锈钢储存罐无塑性变形的脆性破坏。为了防止奥氏体不锈钢储存罐产生此类缺陷，在下面3个方面进行改善处理： （1）分析母材成分，使用适当的焊材，防止生成不良的成分。 （2）设计好科学的加工流程，优化工艺。 （3）焊接过后进行退火的热处理。 1.4焊缝金属的低温脆化 在温度比较低的环境下，铁素体的含量过高会造成顶部的脆化。所以能够通过控制焊材的组织成分来提高低温下的产品韧性。 1.5焊接接头的σ相脆化 当焊接温度达到650 C°到850C°时，一部分铁素体会转化成σ相，这种组织会造成产品的塑性以及韧性降低。如果在这段温度的时间越久，产生的σ相就会越高。为了防止奥氏体不锈钢储存罐产生此类缺陷，在下面3个方面进行改善处理： （1）对焊缝中的铁素体含量进行高度的调节，保证其含量在15%以下。 （2）降低焊缝在650 C°到850C°温度区域的时长。 （3）尽量对σ相采取固溶处理，降低其含量。 焊接材料的选择 应当根据母材成分以及工作环境去挑选适当的焊材，保证焊条的性能和母材的用途相匹配。 2.1一般情况下焊材的选择 （1）选择和母材材质差不多的焊材，比如母材如果是0Cr19Ni9，能够使用A102的焊材。 （2）选择含碳量比较低的焊材。由于含碳量过高的熔敷金属会不利于奥氏体不锈钢储存罐的耐腐蚀性。 （3）焊材的力学性能应确保，可以在焊接之前，使用工艺要求对其力学性能检验。 （4）为了在高温的工作环境下使用，应当选择抗热裂以及抗高温性能好的焊材。 （5）按照具体的使用要求和介质，确定所用的焊材。比如在超过300C°并且含腐蚀性强的介质时，应当使用包含稳定化元素或者碳含量极少的不锈钢焊材；在包含PH极低的介质时，应当选择含有Mo不锈钢焊条；当环境的腐蚀性不高的时候，选择组分当中没有Ti或者Nb的不锈钢焊材就可以了。 （6）当作业温度比较低的时候，为了确保焊接接头的在极低温度下的冲击韧性，应当选择不含铁素体的不锈钢焊材。 （7）选择镍基合金的焊材，但是成本比较高。 2.2本产品焊接所选择的焊材 通过表一、表二中对0Cr18Ni9钢的结构组成以及力学性能的分析，为了保证焊缝材料的性能大致和母材匹配，以及确保焊缝的强度韧性能够满足要求，最终结论是选择铁素体含量在5%以下，镍铬含量超过20%，锰含量在6%到8%之间的焊材。 表一 0Cr