压力容器焊缝?冷裂收的形成机理和防治方法

钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。

1、钢种的淬硬倾向。在焊接条件下，近缝区的加热温度很高，使奥氏体晶粒发生产重长大，当快速冷却时，粗大的奥氏体将转变为粗大的马氏体，硬度很高，性能很脆，对裂纹和氢脆的敏感性很强。

在应力和热力不平衡的条件下，空位和位错都会发生移动和聚集，当它们的浓度达到一定的临界值后，就会形成裂纹源。在应力的继续作用下，会扩展而形成宏观的裂纹。

2、氢的作用

氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并有延迟的特征。

焊接时有大量的氢溶解在溶池中，在随后的冷却和凝固过程中，由于溶解度的急剧降低，因冷却很快，使氢来不及逸出而保留在焊缝金属中，使焊缝中的氢处于过饱和状态。

氢在奥氏体中的扩散速度较小，因而在熔合线附近就形成了富氢地带。氢便以过饱和状态残留在马氏体中，使马氏体更加脆化，也可能产生根部裂纹或焊趾裂纹。

3、焊接接头的应力状态

1.不均匀加热及冷却过程中产生的热应力 在应力的作用下，会引起氢的聚集诱发氢致裂纹。

2.金属相变时产生的组织应力 相变应力会降低冷裂倾向

3.拘束应力钢种淬硬之后受氢的侵袭和诱发，使之脆化，在拘束应力的作用下产生了裂纹。

压力容器制造焊接工序的一项关键步骤就是质检，该项工作包括多方面的内容，需要对焊接的工艺、制造流程及材料进行严格的检查，查看工艺评定工作是否符合规定，综合这些因素，决定压力容器能够投入正常使用。如果发现一项内容不达标，就可以判定为质量检测不合格，禁止投入使用，以免因压力容器焊接性能差而引发安全事故。1款要求，根据压力容器的使用情况、损伤模式及失效模式，制定检验方案。

　　根据焊接工艺的操作实施时间的不同，也可以将焊接质检工作划分为三个阶段，即焊接前期、焊接中期和焊接后期。这三个阶段的质检工作侧重点有所不同，前期检测重点为焊接部位缝隙及材料，中期检测重点为焊接操作、焊接技术、焊接部位的规格和尺寸、工艺流程，查看检测结构是否同设计标准相一致，而性能检测是后期质检的重点，涉及压力性能、质量损伤、整体外观等内容。焊接质量检测工作还要同压力容器的应用方向结合起来，在完成常规质检操作后，进行针对性的检测，保障容器的质量，并应用有效的措施对其中的质量进行处理和弥补。各类专用压缩机及制冷压缩机的辅机(冷却器、缓冲器、油水分离器、贮气罐、蒸发器、液体冷陈剂贮罐等)均属压力容器。

盛装湿 H 2 S  介质的压力容器强制性要求

1. 厚度大于或者等于 12mm 的碳素钢和低合金钢钢板(不包括多层压力容器

的层板)用于制造压力容器主要受压元件时，应按 NB/T 47013.3-2015 逐

张进行超声检测，合格等级不低于Ⅱ级。[TSG 21-2016 p8 2.2.1.4]

2. 受压元件不得采用铸钢。[TSG 21-2016 p10 2.2.4.1]

3. 壳体用钢板厚度≥12mm 时，应逐张进行超声检测，Ⅱ级合格。[GB/T

150.2-2011 p46 4.1.8]

4. LPG 球罐其 H 2 S 含量应小于 20ppm。

5. 焊接接头及母材应按GB/T 4157-2006方法A进行抗硫化物应力腐蚀开裂

试验。