加热器的焊接工艺设计

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1、随着社会活动和生产活动的飞速发展，各领域中的科学技术水平不断提高，从而推动各行各业的进步。工业是国民经济的基础，而重工业乂是工业的重中之重，交通运输业则是发展各行各业的先导，石油化学工业乂是尖端科学技术的发展对金属材料提岀越来越高的要求。不锈钢的发展历史近两年随着我国钢铁工业的迅猛发展，我国不锈钢工业也取得令人瞩目的成绩，2006年开始我国一些不锈钢项目陆续投产，国内产量突飞猛进，在替代进口的同时，由于品种和质量的提高，出口份额也在明显增多。不锈钢供需状况发生较大的转变，冷轧不锈钢薄板自给率开始明

2、显提升，并伴有大量的产品出口，进口量迅速下滑。2006年我国不锈钢粗钢产量达到561万吨，是产量增幅最大的一年，使中国成为全球最大的不锈钢生产国和消费国。国内不锈钢产能己占全球不锈钢产能的四分之一，从根木上改变了世界不锈钢产业的格局。随着近两年不锈钢产量的快速释放，中国将由世界上最大的不锈钢净进口国转变为不锈钢净出口国O不锈钢自木世纪问世以来，到现在已有80年的历史。不锈钢的发展是冶金史上的一项重大成就，不锈钢的发展为近代工业发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。他在发展过程中逐渐形成了马氏体不

3、锈钢（也括沉淀硬化不锈钢），铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢和奥氏体+铁素体不锈钢等四类。目前，世界上不锈钢年产量己近1150万吨，约占全世界年产量的1.5%。中国不锈钢的科研和大量生产以及广泛应用已有40年以上的历史，不锈钢年产量最高已达40万吨，没年还大量进口不锈钢材。据统计，连同国外进口的数量在内，我国每年不锈钢的耗量约占我国钢产量的0.7%〜0.8%。由于不锈钢号多，品种，规格齐全，性能适应性广泛，因而不锈钢的应用范围极广。主要用于化工，石油，湿法冶金，航天，航空，核工业，交通运输，轻工业，纺织

4、，电子等工业部门中，同时也大量用于日常生活。不锈钢虽然主要是作为耐蚀材料，但也可作为耐热材料，低温材料，无磁材料，耐磨材料和功能材料等。1.2奥氏体不锈钢的重要作用奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要的钢类，其生产量和使用量约占不锈钢总产量的70%。钢号也最多，当今我国常用奥氏体不锈钢的牌号就有40多个，并己有33个牌号纳入国家标准。按照维持合金奥氏体基体所采用的合金化方式，奥氐体不锈钢可分为铬镍不锈钢和铬锰不锈钢两大系列。前者以镍为主要奧氏体化元素，是奥氏体不锈钢的主体。后者的奥氏体化元素除锰以外，还有

5、氮，并常常含有适量的镍，因此这一系列多被称为铬锰氮不锈钢或铬锰镍氮不锈钢。与铁素体，马氏体不锈钢及铁素体-奥氏体双向不锈钢相比，铬镍奥氏体不锈钢在多种腐蚀介质中具有优秀的耐蚀性，并且综合力学性能良好，同时工艺性能和可焊性等优良，因而在多种化学加工及轻工等领域或得了最广泛的应用。奥氏体不锈钢的非铁磁性和良好的低温韧性也进一步扩大了应用范围。但是铬镍奥氏体不锈钢强度，硬度偏低，不宜用于承受较重载荷及对硬度及耐磨性有要求的设备和部件。而铬镍氮奥氏体不锈钢由于氮的固熔强化可以达到相当高的强度，适宜用于承受

6、较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备构件。因奥氏体不锈钢在任何温度下都不发生相变，无淬硬倾向，对氢也不敏感，焊接接头在焊态下只有较好的塑性和韧性，所以与其他类型的不锈钢相比其焊接性良好。1.3不锈钢在焊接时需要注的问题由于焊接技术的迅速发展，现代锅炉、压力容器与管道己演变成典型的全焊结构，因此，在设计这些装备时应充分考虑从焊接技术角度提出的基木要求。例如在选材时，应选用焊接性良好的材料。在强度计算和结构设计时应注意合理选取焊缝强度系数，开孔补强形式。接头形式的设计应保证焊缝的强度性能，应避免应力集中。

7、焊缝的布置应有良好的可达性和可检验性。鉴于锅炉和压力容器可能经受各种形式的载荷和恶劣的工作环境，故对有些受压部件及其焊接接头应着重分析其抗断裂性、抗疲劳性并考虑焊接热影响区性能的变化和焊接残余应力对其不利的影响。对于在氢介质和腐蚀介质下工作的容器应仔细分析氢脆、应力腐蚀、腐蚀疲劳可能产生的后果，并从选材和结构设计上采取乡音个的防范措施。2304奥氏体不锈钢的焊接性分析2.1奥氏体不锈钢的成分及性能2.1.1母材成分牌号：0Crl8Ni9标准：GB/T1220-1992特性及适用范围：作为不锈钢耐热

8、钢使用最广泛，食品用设备，一般化工设备，原子能用工业设备。化学成分见表2_!。表2-10Crl8Ni9的化学成分CSiMnSPCrNi(0.07彡1.00<2.00彡0.030彡0.03517.00〜19.008.00〜11.002.1.2母材性能一、力学性能0Crl8Ni9奥氏体不锈钢的力学性能见表2-2。表2-20Crl8Ni9的力学性能抗拉强度ob(MPa)条件屈服强伸长率5(%)5断面收缩率巾(％)硬度度o0.2(MPa)HBHRBHV&520>205&40&6018790