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严重的晶粒粗化。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，故脆化的程度更为严重。

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。

通常将淬火加高温回火相结合的热处理工艺称为调质。调质后得到回火索式体组织，可使钢得到强度、硬度、塑形、韧性都较好的综合机械性能。

重结晶

固态的金属及合金，在加热或冷却通过临界点时，从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的现象，称为重结晶。

再结晶

经过冷塑变形的金属或合金，加热到再结晶温度以上时，严重畸变的晶格通过及长大成新的无畸变的晶格完整的等轴晶粒的过程，称为再结晶。再结晶时，没有晶体结构类型的变化。

正火材料容器强制性要求

1. 下列材料应在正火状态下使用：[GB/T 150.2-2011 p42 4.1.4]

(1)多层容器内筒的 Q245R 和 Q345R；

(2)厚度大于 36mm 的壳体用 Q245R 和 Q345R；

(3)厚度大于 50mm 的其他受压元件(法兰、管板、平盖等)用 Q245R 和

Q345R；

2. 厚度大于 80mm 的正火、正火加回火钢板，可增加一组 1/2T 处的冲击试

验。[GB/T 150.2-2011 p46 4.1.6]

3. 壁厚大于 30mm 的钢管和使用温度低于-20℃的钢管，不允许使用终轧温

度符合正火温度的热轧代替正火热处理。[GB/T 150.2-2011 p51 5.1.1]

4. 碳素钢螺柱用毛坯应进行正火热处理。[GB/T 150.2-2011 p63 7.1.2]

5. 碳素钢和低合金钢制法兰在下列任一情况下需经正火热处理：[GB/T

150.3-2011 p183 7.1.5]

(1)法兰断面厚度大于 50mm；

(2)锻制法兰；

6. 正火、正火加回火钢材制造的受压元件，宜采用冷成形或温成形，温成形

时，需避开钢材的回火脆性温度区。[GB/T 150.4-2011 p322 6.1.2]

7. 厚度大于 50mm 的正火、正火加回火钢板，可增加一组 1/2T 处的冲击试

验。[GB/T 12337-2014 p13 4.2.5