压力容器钢厚焊件的温度分布和裂纹生成特性.pdfVIP

维普资讯 大 氮 肥 1999年 LL琳4 ScaleNi ousFerfili~rllI『 第第2222巷卷 第弟6朋期 trogen @ 6‘— l，m 压力容器钢厚焊件的温度分布及裂纹生成特性 ’ 石化 猫 ’。 。／ 摘要 碳钢板和不锈钢板广瑟地甩于制作压力容器及部件，均采甩多道焊接的方法来连接这些厚钢板。 近年来 ，国外在此领域开展了大量的实验研究，该文重点研讨厚焊件的温度分布和裂纹的生戚与特性 关犍词_盟 里鏖坌塑型堡任75寒爱 古b工 +才橐、 在大化肥装置、石油化工装最和热电厂等，广 裘l 实验用钢的化学质量组成 ％ 泛使用碳钢和不锈钢制作压力容器、锅炉和压力 钢种 C cT Mn Ni P Sl 管道。在长期的工程建设和生产实践中，人们充 低碳钢 0．17 030 1．46 ／ 0015 034 分认识到钢材焊接的优劣将直接影响装置的长 AISI304 0034 167 ／ 】29 0．048 0㈣ 期、安全和稳定的运行。近年来，国外科研人员对 钢材焊接对母材的热影响和焊缝缺陷的无损评 估，开展许多实验研究工作。该文着重介绍对压 力容器的厚焊件在温度分布和裂纹的生成和特性 领域的研究方法与成果，供从事压力容器、压力管 道设计、施工、维修和检测的同行参考。 1 压力容器钢多道焊接的温度分布 1．1 研究温度分布的目的 在石油化工行业根据应用条件，选择不同厚 度的板材用于制作部件。其中低碳钢和AISI304 { f 型不锈钢板广泛地应用为制作压力容器和部件。 大多数情况下，板材的焊接采用多道焊接的方法。 在多道焊接中引起的温度分布将影响材料的徽结 构、硬度、机械性能和材料冷却至室温后存在于材 料内的残存应力。至今有关板材多道焊接温度分 图1焊接用板的尺寸详图 布的实验数据很有限，下面将介绍6，8和 12rrn 手工金属电弧焊(mnw)，焊接位置为俯焊，焊波 厚钢板多道焊接从实验得到的热分布情况。 与焊板的中心线平行。采用热电偶来测量焊接过 1．2 实验方法 程中传递热，热电偶因是在焊板的中间区域，测得 实验中选用材料典型的化学组成见表 1。两 左右试板离焊接中心线不同距离位置的温度。实 块板尺寸为 150mm×140rim1(厚度分别为6，8和 验采用试板的尺寸详图和热电偶固定位置见图 12mm)，焊接时采用v型坡 口。焊后试板尺寸为 1。实验 中温度的变化是采用多笔x．Y记录仪记 2825mm×150rmu，在正式施焊前先把两块板两 录。对于6，8和 12ram低碳钢和不锈钢钢板的焊 端点焊起来，确保坡 口底部象通常工业制造中均 缝相应的焊道为2，3和6道，焊波形式见图2。 匀的25Ⅲ 间距 。用卡尺实测低碳钢板的厚度 紧固在工作台上的两个碳钢槽组成一个工作 为65，8．4和 12．5mm，不锈钢板相应的厚度为 牧稿 日期：】999—07—29。 66，81和127nan。试验 中采用的焊接工艺为 维普资讯 第 6期 华克强 ．压力容器钢厚焊件的温度分布及裂纹生成特性