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低合金钢压力容器焊缝的相变组织对性能的影响

低合金钢因优异的机械性能和耐温、耐蚀化学稳定性被广泛用于压力容器设计和制造过程中，即---了较薄板厚情况下满足强度要求，又能提高加工性能，同时具备特种材质的耐温、耐蚀要求，但低合金钢在焊接过程中相变组织会出现先共析铁素体ｐｆ、侧板条铁素体，针状铁素体和细晶铁素体四种，下面分别阐述：

1、先共析铁素体pf。 产生温度770一680℃, 沿原奥氏体晶界析出的铁素体, 呈长条状或块状多边形分布,降低焊缝的韧性。

2、侧板条铁素体。产生温度700一550℃, 是从先共析铁素体的侧面以板条状向晶内生长如镐牙状,使韧性---降低。

3、针状铁素体。产生温度500℃附近,中等冷速,,在原奥氏体晶内以针状生长的铁素体,常以某些质点为---放射性生长，可---焊缝的韧性。

4、细晶铁素体。产生温度500℃以下,有细化晶粒的元素存在条件下形成,在原奥氏体内形成晶粒尺寸较小的铁素体。综合性能---。

焊接热影响区脆化情况分析

压力容器焊缝热影响区是压力容器制造过程必须关注的易发生脆化，降低其使用性能和化学性能的关键部位，下面将脆化情况分析如下：

1、粗晶脆化：在haz靠近熔合线附近和过热区将发生---的晶粒粗化。晶粒越粗，则脆胞性转变温度越高，即脆性增加。haz的粗晶脆化是在化学成分、组织状态不均匀的非平衡态条件下形成的，故脆化的程度更为---。

2、组织脆化:出现孪晶马氏体，从而使脆性增大。

(1)m-a组元脆化:高碳奥氏体可转变为高碳马氏体与残余奥氏体的混分物，即m-a组元。随m-a组元增多 ，焊接haz脆化。

(2)析出脆化:

1.焊接haz的熔合部位(包括粗晶区)在化学成分和组织上的不均匀。

2.析出碳化物、氮化物

3.使金属或合金的强度、硬度和脆性提高

(3)遗传脆化:一些调质钢焊接haz粗晶区非平衡组织，在经二次热循环之后在奥氏体边界出现等轴晶。与此同时，还可能出现m-a组元，造成haz脆化。

3、haz的热应变时效脆化

(1)静应变时效脆化:在室温或低温下受到预应变后产生的时脆化

(2)动应变时效脆化:在较高温度下，的预应变所产生的时效脆化现象称为动应变时效脆化。

奥氏体- 铁素体双相钢容器强制性要求

1. 压力容器受压元件所用钢板，应当采用炉外精炼工艺。[tsg 21-2016 p6

2.2.1.1]

2. 需对其焊接接头表面进行磁粉(mt)或者渗透检测(pt)。[tsg 21-2016

p24 3.2.10.2.2.4(4)]

3. 受压元件用铁素体-奥氏体双相钢板，使用温度下限为-20℃。[gb/t

150.2-2011 p48 4.2.6]

4. 高合金钢钢锻件均应由炉外精炼的钢锻制而成。[gb/t 150.2-2011 p61

6.2.2]

5. 用作容器筒体和封头的筒形、环形、碗形锻件应选用ⅲ级或ⅳ级。[gb/t

150.2-2011 p61 6.2.3]

6. s21953、s22253、s22053 钢锻件使用温度下限为-20℃。[gb/t

150.2-2011 p61 6.2.4]

7. 各钢号螺柱用毛坯应进行拉伸试验，试验要求和结果符合 gb/t 1220 的

规定。[gb/t 150.2-2011 p67 7.2.2]

8. 容器焊缝表面不得有咬边。[gb/t 150.4-2011 p329 7.3.4]

9. 焊接接头一般不进行焊后热处理。[gb/t 150.4-2011 p332 8.2.5]

10. 奥氏体-铁素体不锈钢及其配套锻件的焊接接头厚度＞16mm 者，其 a、b

类焊接接头应进行 100%无损检测(rt/ut)，c、d、e 类焊接接头表面应

进行磁粉或渗透检测。[gb/t 150.4-2011 p335 10.3.1 p336 10.4]

11. 钢材厚度＞20mm 时，其对接和角接接头表面应进行磁粉或渗透检测。