焊接熱影響區(qū)脆化情況分析

壓力容器焊縫熱影響區(qū)是壓力容器制造過程必須關(guān)注的易發(fā)生脆化，降低其使用性能和化學(xué)性能的關(guān)鍵部位，下面將脆化情況分析如下：

1、粗晶脆化：在HAZ靠近熔合線附近和過熱區(qū)將發(fā)生嚴重的晶粒粗化。晶粒越粗，則脆胞性轉(zhuǎn)變溫度越高，即脆性增加。HAZ的粗晶脆化是在化學(xué)成分、組織狀態(tài)不均勻的非平衡態(tài)條件下形成的，故脆化的程度更為嚴重。

2、組織脆化:出現(xiàn)孿晶馬氏體，從而使脆性增大。

(1)M-A組元脆化:高碳奧氏體可轉(zhuǎn)變?yōu)楦咛捡R氏體與殘余奧氏體的混分物，即M-A組元。隨M-A組元增多 ，焊接HAZ脆化。

(2)析出脆化:

1.焊接HAZ的熔合部位(包括粗晶區(qū))在化學(xué)成分和組織上的不均勻。

2.析出碳化物、氮化物

3.使金屬或合金的強度、硬度和脆性提高

(3)遺傳脆化:一些調(diào)質(zhì)鋼焊接HAZ粗晶區(qū)非平衡組織，在經(jīng)二次熱循環(huán)之后在奧氏體邊界出現(xiàn)等軸晶。與此同時，還可能出現(xiàn)M-A組元，造成HAZ脆化。

3、HAZ的熱應(yīng)變時效脆化

(1)靜應(yīng)變時效脆化:在室溫或低溫下受到預(yù)應(yīng)變后產(chǎn)生的時脆化

(2)動應(yīng)變時效脆化:在較高溫度下，的預(yù)應(yīng)變所產(chǎn)生的時效脆化現(xiàn)象稱為動應(yīng)變時效脆化。

淬火

將鋼加熱到AC3以上30—50°C，保溫后以大于臨界冷卻速度的速度快速冷卻，稱為淬火。一般來說，淬火時為了得到馬式體組織，使鋼得到強化。

正火

將鋼加熱到AC3以上30—50°C，保溫后在空氣中冷卻，得到珠光體型組織的工藝。正火的冷卻速度比退火快，得到的組織比較細，機械性能也有所提高。

回火

鋼淬火后為了消除殘余應(yīng)力及獲得所需的組織和性能，把已淬火的鋼重新加熱到AC1以下某一溫度，保溫后機械冷卻的工藝。

按回火溫度的不同可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。

低溫回火的溫度是150—250°C；

中溫回火溫度是350—500°C；

高溫回火溫度是500--650°C

以上回火溫度中沒有250--350°C溫度范圍，是為了避開鋼產(chǎn)生低溫回火脆性的溫度區(qū)間。

不能進行耐壓試驗的容器強制性要求

1. 設(shè)計總圖上應(yīng)注明計算厚度和制造與使用的特殊要求。[TSG 21-2016

p16 3.1.4.4.2(4)]

2. 免除耐壓試驗所應(yīng)采取的安全措施：[GB/T 150.1-2011 p15 4.6.4]

(1)提高原材料要求(特殊的冶煉方法、嚴格的化學(xué)成分規(guī)定、較高的沖擊

功指標，增加力學(xué)性能檢驗率等)；

(2)危險部位做局部應(yīng)力分析；

(3)優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減小總體結(jié)構(gòu)不連續(xù)和局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)所引起的二次應(yīng)力

和峰值應(yīng)力的影響；

(4)采用嚴格評定的焊接工藝；

(5)采用焊接方法；

(6)無損檢測提高比例，提高合格級別；

經(jīng)設(shè)計單位技術(shù)負責(zé)人批準后，在圖樣上注明。