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    不銹鋼壓力容器封頭開裂成因分析

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    不銹鋼壓力容器封頭開裂成因分析

    發布日期:2022-06-14 作者: 點擊:

    壓力容器封頭的質量直接影響壓力容器的安全使用。因此,壓力容器頸部或頭部生產企業的質量控制非常重要。

    奧氏體不銹鋼具有耐腐蝕、耐高溫、耐低溫等特點,已被壓力容器制造業廣泛認可。

    壓力容器行業在制造或使用過程中更注重不銹鋼封頭的裂紋缺陷。一家公司是奧氏體不銹鋼壓力容器的專業制造商,生產的封頭有兩種裂紋。

    分析奧氏體不銹鋼封頭開裂的原因,并對壓力容器標準的不足提出改進建議。

    一、主要點分析開裂封頭。

    (1)封頭開裂的過程是在室溫下冷成型,有的是冷沖壓,有的是冷旋壓成型。工件再結晶溫度下的冷成型是在工件結晶溫度下進行塑性變形。

    (2)封頭采用穩定的奧氏體不銹鋼材料,如304、321等。奧氏體不銹鋼主要通過冷加工加固。

    就穩定性而言,奧氏體不銹鋼可分為穩定性和亞穩定性,奧氏體不銹鋼在塑性變形過程中容易轉化為馬氏體不銹鋼。

    301L,301,304,321,321L304L是典型的穩定奧氏體不銹鋼。

    二、封頭開裂后的處理方法。

    密封頭開裂后的處理方法是重新處理。為避免再次開裂,壓力容器制造商應在奧氏體不銹鋼密封頭冷成型后立即進行熱處理,以恢復材料性能。

    壓力容器制造企業應注意:

    (1)準備熱處理恢復材料性能的試驗部分,并對試驗部分進行測試和評價;

    (2)熱處理前必須清除容器頭部的腐蝕、污垢和有害雜質,清除后必須進行加工和鈍化處理;

    (3)避免熱處理后頭部尺寸變形。

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    三、奧氏體不銹鋼壓力容器封頭開裂原因分析及應對方法。

    (1)強化冷變形。

    當塑性變形發生在低溫時,金屬的硬度和強度會隨著變形量的增加而增加,塑性和韌性也會降低。這就是冷變強化,也應變硬化。

    與其他金屬一樣,奧氏體不銹鋼密封材料的冷變形通過位錯增加了缺陷,隨著變形密度、位移和強度的增加,與位錯相互作用以改善材料。呼和浩特玻璃鋼水箱

    當材料的硬度和強度增加時,其韌性會降低。如果塑性變形或應力大,冷變形增強的奧氏不銹鋼頭會開裂。

    (2)馬氏體相變。

    馬氏體相變是指成核和生長相變的第一階段,沒有擴散和剪切。與奧氏體組織和馬氏體組織相比,馬氏體組織具有硬度和脆性特征。

    由于奧氏體和馬氏體共存的不同特征結構,在連續塑性變形或大應力的作用下,很容易形成微裂紋。

    如果馬氏體含量增加,奧氏體不銹鋼的剛度和強度也會增加,從而降低塑性和塑性變形。馬氏體的生長與滑動位移和沖擊冷變形密切相關。

    所以從晶體的角度來看,奧氏體不銹鋼冷變形強化的本質是微觀組織的變化(即某些奧氏體組織轉化為馬氏體)。

    (3)腐蝕環境的影響。

    奧氏體比馬氏體具有更好的耐腐蝕性,當奧氏體兩相共存時,會形成腐蝕、陽極腐蝕、電腐蝕和局部腐蝕。呼市不銹鋼容器

    四、修改壓力容器技術標準的建議。

    2016年10月實施TSG21-2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》(行業常稱大容規)。

    有人指出,在制造過程中,材料的變形對結構有很大的影響,包括微觀結構和材料的力學性能。當材料需要熱處理時,兩者應保持一致。

    但是,當材料的熱處理狀態在制造過程中受損時,應進行熱處理,以恢復壓力元件的性能。

    由此可見,新規定不僅考慮了變形對材料性質的影響

    它解釋了冷加工成型對材料性能的影響。近年來,奧氏體不銹鋼冷彎頭開裂現象不斷出現,大容量法規的實施未能完全控制缺陷的產生,必須修改現行壓力容器技術標準。


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