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焊接残余应力和由焊接引起的母材硬化是应力腐蚀开裂的重要因素

2020-08-17 14:25:01

在设计中应明确规定压力容器是否需要进行焊后金属热处理,而当前的压力容器设计规范对此有要求。金属热处理厂家在焊接的压力容器中,焊接区中存在较大的残余应力,并且残余应力的不利影响只能在特定条件下表现出来。当残余应力与焊缝中的氢结合时,它将促进热影响区的硬化,从而导致冷裂纹和延迟裂纹。当焊接中的残余静态应力或负载操作中的动态负载应力与介质的腐蚀作用相结合时,可能会导致裂纹状腐蚀,即所谓的应力腐蚀。焊接残余应力和由焊接引起的母材硬化是应力腐蚀开裂的重要因素。


最常用的是应力消除热处理,例如焊接到一定厚度后的应力消除热处理,带有配重板的热交换器碳钢管箱焊接后的热处理,高风险中等要求的碳钢容器后焊接整体热处理等,目的是消除容器中存在的残余应力。防止应力腐蚀和异常变形。


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研究结果表明,变形和残余应力对金属材料的主要影响是使金属从均匀腐蚀转变为局部腐蚀,即转变为晶间腐蚀或跨晶腐蚀。当然,具有金属特征的介质中会同时出现金属的腐蚀裂纹和晶间腐蚀。在存在残余应力的情况下,它会根据腐蚀性介质的成分,浓度和温度以及基材和焊接区域的成分,结构,表面状态和应力状态之间的差异而变化,从而导致腐蚀损坏的性质可能会改变。焊接压力容器是否需要进行焊接后热处理,应综合考虑容器的用途,尺寸(特殊边缘为壁板的厚度),所用材料的性能,和工作条件。


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