不銹鋼壓力容器封頭開(kāi)裂成因分析

時(shí)間：2019-05-18作者：淄博昌鴻不銹鋼有限公司瀏覽：295

不銹鋼壓力容器封頭開(kāi)裂成因分析

壓力容器封頭質(zhì)量的好壞直接影響到壓力容器的安全使用。因此，壓力容器頸部或頭部生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量控制非常重要。奧氏體不銹鋼具有抗腐蝕性、抗高溫耐低溫等特性，得到了壓力容器制造行業(yè)的廣泛認(rèn)可。壓力容器行業(yè)比較重視不銹鋼封頭在制造或使用過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋缺陷。某公司是奧氏體不銹鋼壓力容器的專業(yè)生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)的封頭有2種開(kāi)裂情況。分析奧氏體不銹鋼封頭裂紋成因，并對(duì)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)的不足之處提出改進(jìn)建議。

1開(kāi)裂封頭主要點(diǎn)分析

（1）封頭開(kāi)裂的過(guò)程是在室溫下冷成型，有些是冷沖壓，有些是冷旋壓成形。工件再結(jié)晶溫度下冷成型是通過(guò)工件結(jié)晶溫度下塑性變形加工而成。（2）用304，321等穩(wěn)定的奧氏體不銹鋼材料制作封頭。奧氏體不銹鋼主要通過(guò)冷加工強(qiáng)化。奧氏體不銹鋼在穩(wěn)定性方面可分為穩(wěn)定性和亞穩(wěn)定性，奧氏體不銹鋼在塑性變形過(guò)程中容易轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體不銹鋼。301L，301，304，321，321L304L是典型的穩(wěn)定奧氏體不銹鋼。

2封頭開(kāi)裂后的處置辦法

封頭開(kāi)裂后的處理方法是重新加工。為了避免再次開(kāi)裂，壓力容器制造商要在奧氏體不銹鋼封頭冷成型后立即進(jìn)行熱處理，以恢復(fù)材料性能。壓力容器制造企業(yè)應(yīng)該注意：（1）準(zhǔn)備材料性能熱處理恢復(fù)的測(cè)試部分，并對(duì)測(cè)試部分測(cè)試和評(píng)價(jià)；（2）容器頭部的腐蝕、污垢和有害雜質(zhì)，必須在熱處理前去除，去除后必須經(jīng)過(guò)加工和鈍化處理；（3）熱處理后避免頭部尺寸變形。

3奧氏體不銹鋼壓力容器封頭開(kāi)裂成因分析和應(yīng)對(duì)方法

3.1冷變形強(qiáng)化

當(dāng)塑性變形發(fā)生在低溫時(shí)，金屬的硬度和強(qiáng)度增加，塑性和韌性隨變形量的增加而減小。這就是冷變強(qiáng)化又稱為應(yīng)變硬化。和其他金屬一樣，奧氏體不銹鋼封頭材料的冷變形時(shí)，通過(guò)位錯(cuò)使缺陷增加，隨著變形密度的增加、位移和強(qiáng)度增加，與位錯(cuò)相互作用以改善材料。材料在硬度、強(qiáng)度提高時(shí)會(huì)降低它的韌性，冷變形強(qiáng)化的奧氏不銹鋼封頭，如果塑性變形或者在應(yīng)力較大的情況下，就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

3.2馬氏體相變

馬氏體相變是指不擴(kuò)散剪切的**階段成核和生長(zhǎng)相變。對(duì)比奧氏體組織與馬氏體組織，馬氏體組織具有硬度和脆性特征。由于奧氏體和馬氏體兩相共存的不同特征結(jié)構(gòu)，奧氏體不銹鋼材料冷加工封頭，微裂紋比較容易形成，這些微裂紋在連續(xù)塑性變形或大應(yīng)力作用下生產(chǎn)。如果馬氏體含量增加，奧氏體不銹鋼的剛度和強(qiáng)度也隨之增加，從而降低塑性和塑性變形，馬氏體的生長(zhǎng)與滑動(dòng)位移和沖擊冷變形密切相關(guān)。因此從晶體的角度看，奧氏體不銹鋼冷變形強(qiáng)化的本質(zhì)是微觀組織的變化（即某些奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體）。

3.3腐蝕環(huán)境的影響

奧氏體的耐蝕性**馬氏體，當(dāng)馬氏體奧氏體兩相共存時(shí)，形成腐蝕、陽(yáng)極腐蝕、電腐蝕和局部腐蝕。

4壓力容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修改建議

4.1問(wèn)題的提出

TSG21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（行業(yè)俗稱大容規(guī)）于2016年10月實(shí)施。其中指出：在制造過(guò)程中，材料發(fā)生變形對(duì)結(jié)構(gòu)的影響很大，包括微觀結(jié)構(gòu)和材料的力學(xué)性能，當(dāng)材料需要熱處理時(shí)，兩者應(yīng)達(dá)到一致?tīng)顟B(tài)。但是，當(dāng)材料的熱處理狀態(tài)在制造過(guò)程中被破壞時(shí)，應(yīng)進(jìn)行熱處理，以恢復(fù)壓力元件性能?？梢?jiàn)，新規(guī)定不僅考慮了“變形對(duì)材料性質(zhì)的影響”，也考慮了組織變化對(duì)材料性質(zhì)的影響。它對(duì)冷加工成型對(duì)材料性能的影響做了說(shuō)明。近幾年，奧氏體不銹鋼的冷彎頭封頭開(kāi)裂現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，大容規(guī)的實(shí)施未能完全控制缺陷的產(chǎn)生，修改現(xiàn)行壓力容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行。

4.2問(wèn)題的探討

奧氏體不銹鋼冷模的恢復(fù)特性僅是材料的熱處理，考慮到材料變形對(duì)材料的影響，并且不考慮材料性能的影響。奧氏體不銹鋼，不僅由于氣候變化導(dǎo)致變形。除了變形因素、外界因素的影響外，結(jié)構(gòu)的變化還包括鎳當(dāng)量、變形速率、變形、α和β殘余應(yīng)力、塑性變形等。

4.3變形量的控制

奧氏體不銹鋼的屈服強(qiáng)度比一般為30%～45%。當(dāng)變形量達(dá)到10%～12%，屈服強(qiáng)度比為70%～75%，隨著變形量的增加，其彎曲率較大可達(dá)85%～90%，但材料的韌性在同時(shí)下降。一般采用10%～12%范圍內(nèi)的數(shù)值來(lái)控制奧氏體不銹鋼在冷加工后的塑性和延性儲(chǔ)備，作為奧氏體不銹鋼冷變形的控制值。在變形比控制值小時(shí)，就可以使奧氏體不銹鋼的塑性和韌性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。如果變形比控制值大，就會(huì)降低其塑性和韌性，

5組織變化的測(cè)量方法和規(guī)定指標(biāo)量化值

（1）借助鐵素體硬度測(cè)試儀測(cè)量組織的變化。改變鐵磁馬氏體基體相（γ相奧氏體）的形式，包含鐵磁磁性部分測(cè)量與鐵素體組織變化測(cè)量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，馬氏體鐵素體含量為質(zhì)譜儀實(shí)際測(cè)量值的1.7倍。（2）奧氏體不銹鋼顯微組織的變化顯著提高了硬度，硬度也符合Ho檢驗(yàn)。它可以用來(lái)測(cè)量組織中的變化，而且還因?yàn)楸砻娌牧系挠捕?，可以造成?duì)γ的損傷，降低了耐蝕性的壓力。性能，不改變測(cè)量容器的壓力結(jié)構(gòu)。定量值的變化無(wú)疑是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題，需要積累大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。*指標(biāo)量化值高，可以保證消除壓力容器裂紋；量化指數(shù)以下，則會(huì)增加由于生產(chǎn)成本而導(dǎo)致的熱處理數(shù)量。（3）如果采用“測(cè)量鐵素體組織變化”的方法，認(rèn)為量化值為“23%體積分?jǐn)?shù)”是合適的，如采用“硬度試驗(yàn)”的方法，認(rèn)為量化值為“300HB”是合適的。原因如下：①根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)案例，在裂解位點(diǎn)較高的馬氏體含量＞23.7%的體積分?jǐn)?shù)，開(kāi)裂部分的較大硬度＞310HB；②兩預(yù)測(cè)值較大的冷變形量10%～12%是穩(wěn)定的奧氏體不銹鋼在中等室溫下的利用值。在較終確定指標(biāo)量化值時(shí)必須由研究壓力容器技術(shù)的*給出。

     壓力容器的法律法規(guī)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為壓力容器制造產(chǎn)業(yè)遵守的較基本要求。按照規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上具有較高的要求和質(zhì)量控制。壓力容器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修改，應(yīng)充分重視奧氏體不銹鋼冷成形頭的開(kāi)裂問(wèn)題，以減少壓力容器的安全隱患。

     本公司主要銷售不銹鋼圓鋼，不銹鋼管、不銹鋼封頭、不銹鋼法蘭、不銹鋼彎頭，不銹鋼閥門，不銹鋼型材，不銹鋼板材，不銹鋼加工等不銹鋼原材料，不銹鋼行情相對(duì)其他行業(yè)來(lái)說(shuō)是不穩(wěn)定的，尤其是價(jià)格，幾乎每天都在變化請(qǐng)以當(dāng)日價(jià)格為準(zhǔn) 如有需要請(qǐng)撥打不銹鋼價(jià)格咨詢熱線



淄博昌鴻不銹鋼有限公司專注于不銹鋼管,不銹鋼封頭,不銹鋼法蘭,管件,不銹鋼儲(chǔ)罐,不銹鋼型材,不銹鋼圓鋼,不銹鋼平板,卷板,不銹鋼矩形管等, 歡迎致電 15069380848

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 保定不銹鋼彎頭廠家 316L無(wú)縫對(duì)焊彎頭

  ? ? 保定不銹鋼彎頭廠家 316L無(wú)縫對(duì)焊彎頭? ? ?? ? ??不銹鋼彎頭區(qū)別于碳鋼彎頭的主要是材質(zhì)的不同，其所含的化學(xué)成分會(huì)保持彎頭表面長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)生銹，不會(huì)被腐蝕。? ? 在管路系統(tǒng)中，彎頭是改變管路方向的管件。按角度分，有45°及90°180°三種常用的，另外根據(jù)工程需要還包括6

• 昌鴻不銹鋼彎頭 2205大口徑對(duì)焊彎頭

  ? ? 昌鴻不銹鋼彎頭 2205大口徑對(duì)焊彎頭? ? ? ? ??對(duì)焊彎頭是鋼制熱壓成型或者鍛打成型的彎頭，它的鏈接形式就是直接將彎頭與鋼管對(duì)焊。對(duì)焊彎頭按它的曲率半徑來(lái)分，可分為長(zhǎng)半徑對(duì)焊彎頭和短半徑對(duì)焊彎頭；按壓力等級(jí)來(lái)分，大約有十七種，和美國(guó)的管子標(biāo)準(zhǔn)是相同的，其中常用的是STD和XS兩種；按彎頭的角度分，有45

• 標(biāo)準(zhǔn)316不銹鋼封頭 壓力容器封頭

  標(biāo)準(zhǔn)316不銹鋼封頭 壓力容器封頭? ? ?不銹鋼封頭的其他叫法：不銹鋼無(wú)直邊封頭、桶體旋邊、橢圓封頭、碟形封頭、淺形封頭、各種大小頭旋邊、不銹鋼大小頭旋邊、平底、半球形旋邊、球形封頭等。? ? ?規(guī)格：Ф32MM-6000?MM? ? ?厚度：1MM－60MM? ?  

• 不銹鋼法蘭使用時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)

  法蘭使用注意事項(xiàng)：1、為防止由于法蘭蓋加熱而產(chǎn)生睛間腐蝕，焊接電流不宜太大，比碳鋼焊條較少20%左右，電弧不宜過(guò)長(zhǎng)，層間快冷，以窄焊道為宜。2、焊條使用時(shí)應(yīng)保持干燥，鈦鈣型應(yīng)經(jīng)150℃干燥1小時(shí)，低a氫型應(yīng)經(jīng)200-250℃干燥1小時(shí)(不能多次重復(fù)烘干，否則藥皮容易開(kāi)裂剝落)，防止焊條藥皮粘油及其它臟物，以免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質(zhì)量。3、不銹鋼法蘭管件焊接時(shí)，受到重復(fù)加熱析出碳化物，降低耐