材料以優(yōu)代劣時(shí),要注意介質(zhì)與材料的相容性。壓力容器用碳素鋼雖然在強(qiáng)度性能方面沒有低合金鋼優(yōu)良,但其抗SCC(應(yīng)力腐蝕)能力一般隨材料的強(qiáng)度級別的提高而降低。
舉個(gè)例子,對于液氨、濕腐蝕環(huán)境,如果用Q345R等低合金鋼代替Q245R和Q235系列的碳素鋼材就更容易出現(xiàn)問題。
再舉個(gè)例子,在某些工況環(huán)境下奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能還不如碳素鋼,如含有氯離子介質(zhì)的工況。
壓力容器的焊接是通過加熱或加壓,或兩者兼用,使焊件達(dá)到原子間結(jié)合并形成接頭的工藝過程。世界每年鋼材消耗量的50%都有焊接工序的參與。
焊接可分為三大類:熔焊、壓焊和釬焊。
(1)熔焊
將要焊接的工件局部加熱至熔化,冷凝后形成焊縫而使構(gòu)件連接在一起的加工方法。包括電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊等。熔焊是廣泛采用的焊接方法,大多數(shù)的低碳鋼、合金鋼都采用熔焊方法焊接。特種熔焊還可以焊接陶瓷、玻璃等非金屬。
(2)壓焊
焊接過程中必須要施加壓力,可能加熱也可能不加熱才能完成的焊接。其加熱的主要目的是為使金屬軟化,靠施加壓力使金屬塑變,讓原子接近到相互穩(wěn)固吸引的距離,這一點(diǎn)與熔焊時(shí)的加熱有本質(zhì)的不同。壓焊包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、冷壓焊、焊、擴(kuò)散焊、磁力焊。其特點(diǎn)是焊接變形小、裂紋少、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。
(3)釬焊
將熔點(diǎn)比母材低的釬料加熱至熔化,但加熱溫度低于母材的熔點(diǎn),用熔化的釬料填充焊縫、潤濕母材并與母材相互擴(kuò)散形成一體的焊接方法。釬焊分兩大類:硬釬焊和軟釬焊。硬釬焊的加熱溫度大于450℃,抗拉強(qiáng)度大于200MPa,經(jīng)常用銀基、銅基釬料,適于工作應(yīng)力大、環(huán)境溫度高的場合,比如硬質(zhì)合金車刀、地質(zhì)鉆頭的焊接。軟釬焊的加熱溫度小于450℃,抗拉強(qiáng)度小于70MPa,適于應(yīng)力小、工作溫度低的環(huán)境,比如電路的錫基釬焊。
壓力容器的分類(1)按承受壓力的等級分為:低壓容器、中壓容器、高壓容器和超高壓容器。(2)按盛裝介質(zhì)分為:非、無毒;或有毒;。壓力容器的選材應(yīng)考慮材料的力學(xué)性能、化學(xué)性能、物理性能和工藝性能。壓力容器的設(shè)計(jì)總圖上,至少應(yīng)當(dāng)注明哪些內(nèi)容?壓力容器所用的全部金屬材料要具有優(yōu)良的性能,包括材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐高溫性和制作工藝等。