不锈钢远红外反应釜接管和封头的焊接的设计毕业论文.doc

毕业设计（论文） （ 2010 届）设计(论文)题目： 不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接设计 摘要：不锈钢反应釜有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、勿需锅炉自动加温、使用方便等特点，广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品、用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，是以参加反应物质的充分混合为前提，对于加热、冷却、和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程均需要采用搅拌装置才能得到到好的效果。本文着重介绍了不锈钢远红外反应釜的接管与封头的焊接设计，分析了不锈钢材料的焊接特点及其焊接性，介绍了不锈钢远红外反应釜产品性能及特点。通过对不锈钢材料的分析研究并针对反应釜接管与封头焊接中易产生氧化、裂纹、气孔等焊接缺陷的特点，本文制作出了不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接工艺规程，并制作出了详细的工艺评定卡，总结出了工艺规程的意义，能够满足工业生产的需要。关键词：不锈钢 反应釜 接管封头 焊接性 焊接工艺Abstract：Stainless steel reactor with rapid heating, high temperature resistance, corrosion resistance, sanitation, no environmental pollution, needless to automatic heating boilers, easy to use and so on。Widely used in petroleum, chemical, rubber, pesticide, dye, medicine, food, used to complete curing, nitration, hydrogenation, alkylation, polymerization and condensation process。Reactive substances is to participate in the full mix of the premise,For the heating, cooling, and fluid extraction and gas absorption, and other physical processes require the use of mixing devices to get to the good results。This article focuses on the stainless steel reactor far infrared receiver and the welding head design, analysis of the stainless steel welding characteristics and weldability, introduced far-infrared stainless steel reactor performance and features.Through research and analysis of stainless steel for the reactor to take over and head welding is easy to produce oxidation, cracks, porosity and other characteristics of welding defects in this paper to produce far-infrared reaction vessel of stainless steel to take over and head of the welding process of order, and produceout a detailed process evaluation cards, summed up the significance of process order to meet the needs of industrial production.Key word: Stainless Reactor pipeline and overhead Weldability Welding目录1. 前言.42. 课题的背景.3. 不锈钢远红外反应釜产品介绍.4. 不锈钢焊接材料分析. 4.1奥氏体不锈钢概述. 4.2奥氏体不锈钢的成分. 4.3奥氏体不锈钢的机械性能表.5. 不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接. 5.1奥氏体不锈钢材料的焊接性分析. 5.2不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接焊前准备. 5.3不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接工艺参数. 5.4不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接焊后外观检查. 5.5不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接总结.6. 不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接工艺卡表. 6.1不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接工艺评定表. 6.2不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接工艺卡.7. 不锈钢远红外反应釜接管与封头焊接设计意义.8.结论.9.参考文献.10.致谢.1.课题的背景：反应釜，品种繁多，具有工艺先进、质量稳定、传动平稳、操作方便等特点。广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是用业完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。随着化工生产要求的不断提高，加热温度不断的提高，以往的电加热不锈钢反应釜、蒸汽加热不锈钢反应釜已经满足不了当前化工生产工艺的要求，随之高温、高压反应釜应运而生。高效节能的红外技术早在70年代由国家能源部向全国作重点推广应用，现如今远红外反应釜广泛应用于医药,建材,化工,颜料,树脂,食品等行业;用来完成硫化,硝化,氢化,烃化,聚合,缩合等工艺过程.远红外反应釜电加热器是一种高效,清洁,节能的反应釜加热方式,它是对反应釜壳体直接进行加热,使釜内迅速达到使用温度,比导热油,空气等加热方式更加有效节能.远红外反应釜具有加热迅速,耐高温,耐腐蚀,卫生,无环境污染,无需锅炉自动加温,使用方便等特点.远红外电加热器装置具有高效节能的红外技术,加热面积大,升温平稳而快,放热均匀,温度控制方便,可上,中,下分段控制,釜内釜壁温度易控制,对釜内物燃料无任何副作用,更不会出现物料碳化现象,运行无噪音,无污染,使用寿命长。远红外加热反应釜也为电加热反应釜，可以实现零距离加热，远红外加热反应釜即反应釜加远红外加热装置再加电气控制部分，可以分组加热、多区域加热、分节加热，去除了以往蒸汽加热：需要锅炉，烧煤等造成操作危险系数高、环境污染等一系列问题，也去除了以往电加热不锈钢反应釜、导热油循环加热不锈钢反应釜：需要导热油、导热油油炉等没有环境及安全保证。也从根本上去除了以往从增加反应釜制作难度来实现加热效果，现在在远红外加热反应釜把以往难以实现的功能迎刃而解。我们研究不锈钢远红外反应釜的焊接设计，能够更方便的服务于工业生产，设计出合理的工业参数，既能够保证产品的质量和使用寿命，又能够提高不锈钢远红外反应釜的生产效率。2不锈钢远红外反应釜产品介绍：远红外反应釜广泛应用于医药,建材,化工,颜料,树脂,食品等行业;用来完成硫化,硝化,氢化,烃化,聚合,缩合等工艺过程.远红外反应釜电加热器是一种高效,清洁,节能的反应釜加热方式,它是对反应釜壳体直接进行加热,使釜内迅速达到使用温度,比导热油,空气等加热方式更加有效节能.远红外反应釜具有加热迅速,耐高温,耐腐蚀,卫生,无环境污染,无需锅炉自动加温,使用方便等特点.远红外电加热器装置具有高效节能的红外技术,加热面积大,升温平稳而快,放热均匀,温度控制方便,可上,中,下分段控制,釜内釜壁温度易控制,对釜内物燃料无任何副作用,更不会出现物料碳化现象,运行无噪音,无污染,使用寿命长。不锈钢反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔）合金及其它复合材料；根据反应釜的制造结构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰式反应釜和闭式反应釜三大类.不锈钢反应釜搅拌形式一般有锚式、桨式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶，也可根据用户的要求任意选配.不锈钢反应釜的密封型式不同可分为：填料密封机械密封和磁力密封。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、外(内)盘管加热等，冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却.不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等。不锈钢反应釜肯有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、勿需锅炉自动加温、使用方便等特点，广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品、用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，是以参加反应物质的充分混合为前提，对于加热、冷却、和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程均需要采用搅拌装置才能得到到好的效果，并可为客户设计，加工外盘管反应釜。常压不锈钢电加热反应釜具有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、勿需锅炉自动加温，使用方便，价格便宜等特点。广泛应用于化工、医药、食品等行业，材料采用304不锈钢。山东龙兴化工机械集团可以为用户提供50-5000L二十多个规格、各种不同加热形式不锈钢反应釜。反应釜的构造原理、特点：反应釜由锅体、锅盖、搅拌器、夹套、支承及传动装置、轴封装置等组成，材质及开孔可根据用户的工艺要求制定。加热形式有电加热、油加热、气加热、水加热（或冷却）、明火加热等。夹套形式分为：夹套型和外半管型，夹套油加热型都设有导流装置。传动形式有普通电机、防爆电机、电磁调速电机、变频器等，换热器有摆线针轮式、蜗轮式、行星无极变速式。轴封为普通水冷却填料密封、组合式四氟填料密封、机械密封。出料形式有球阀、下展阀。 反应釜应用构造：反应釜，品种繁多，具有工艺先进、质量稳定、传动平稳、操作方便等特点。广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是用业完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。我三反应锅（釜）品种规格多样，压力10MPa出下，容积有0.110M3不等，加热方式有夹套或盘管蒸汽加热、电加热、油加热等。根据物料生产要求和用户所需而确定压力、温度、材质、搅拌装置类型、转速、密封结构、加热方式等进行设计制造。 通常有四个工艺因素会导致不锈钢反应釜粘壁：1、原料因素因尿素中硫酸盐含量过高，当在树脂缩聚反应的后期加入尿素时，就相当于加入了固化剂，促使树脂快速交联成网状结构，若处理不及时，则会使树脂固化在反应釜内，因此，在生产中应选用标准的工业用尿素原料，使尿素中的硫酸盐含量限制在0.01%以下。2、操作的平衡程度当温度、压力等制胶工艺指标控制不稳定或波动过大时，树脂缩聚反应进程不均，容易造成粘壁。故在生产操作中，应缓慢加压、升温。一般通入约0.15Mpa的水蒸汽保持23min后再缓缓提压升温。提升速度以每分钟0.10.15Mpa为宜。3、釜壁温差冷却介质温度过低或突然降温，使釜壁温度与物料的温差过大，造成接触不锈钢反应釜釜壁的胶液粘壁。因此无论是加热还是冷却都应在合理温差范围内进行，通常蒸汽使用温度应小于180，温差热冲击应小于120，冷却冲击应小于90。同时应注意确定适宜的冷却介质进、出口温度，保持平衡操作。4、反应温度和时间当反应液温度低于80时，若用氯化氨作催化剂，由于氯化氨反应速度快，PH值显示不出来，待温度升高后，PH值迅速下降，反应速度加快，缩聚反应过于激烈造成凝胶而出现粘壁。另外，缩聚反应时间过长，树脂的分子量大，黏度过高也易出现粘壁现象。因此，操作时应正确控制缩聚反应的温度和时间，及时终止反应。一般反应液温度控制在95以内为宜。不锈钢反应釜主要技术参数一 型号公称容量L实际容量L加热功率KW*支油夹套容量L内锅尺寸Dmm夹套尺寸D1mm支座螺孔中心D2mm膨胀器容量Ln-d50L50782496Ø400Ø600Ø828104-25100L10012726127Ø500Ø700Ø928154-25300L30032746218Ø800Ø1000Ø1148204-25500L50050949269Ø900Ø1100Ø1252254-251000L10001017412400Ø1200Ø1400Ø1588404-302000L20002154415850Ø1400Ø1600Ø1840804-303000L300032015151015Ø1600Ø1750Ø20401004-354000L400040205151226Ø1600Ø1750Ø20701204-365000L500051705181400Ø1800Ø2000Ø23201404-36不锈钢反应釜主要技术参数二 型号HmmH1mmH2mmH3mmH4mmH5mm减速机型号电机功率搅拌转速重量kg50L1550255406125760310M41.1KW80270100L1690200560150760330M41.1KW80340300L1910280590225815440M42.2KW80700500L2320340725250985440M63KW809301000L26503607803251160530M84KW8016102000L320040012003751205630M85.5KW8020103000L339045013104251205690M107.5KW8025904000L397645017604251385690M107.5KW8031605000L415048017604751385690M107.5KW8040003. 不锈钢焊接材料分析：奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。 奥氏体型钢 (1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；(11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；(15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；(26) 1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si4 3.1.概述奥氏体不锈钢1913年在德国问世，在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的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，最常见的就是18-8型。定义：常温下具有奥氏体组织的不锈钢。分类：Fe-Cr-Ni (主体)Fe-Cr-Mn国内外牌号对比：GB(中国)ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国)1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi1771Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi1881Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS1880Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi18900Cr19Ni10 304L SUS304L X2CrNi1890Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo181000Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo18100Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi1890Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo18163.2. 奥氏体不锈钢的成分在18-8型不锈钢的成分基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀2) 降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.转自我要不锈钢5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.奥氏体不锈钢成分系统图3. 奥氏体不锈钢的组织3.1铁素体相的形成3.1.1铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如使热加工产生裂纹的倾向性增大；钢的耐点蚀性下降，在诸多腐蚀环境（如尿素生产）中耐蚀性劣化；在高温下加长时间加热时，F相会转变为相使钢变脆等等。3.1.2铁素体相的形成与含量的粗略判定含量的粗略判定：Creq=%Cr+1.5%Si+%Mo，Nieq=%Ni+30(%C+%N)+0.5%Mn3.1.3铁素体相的消除根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素，但是从经济的角度出发，Mn和N也受到人们的重视。特别是N，其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍，同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用.3.3奥氏体不锈钢的机械性能表 20温度下高合金奥氏体不锈钢的机械性能 合金钢种牌号氮含量屈服强度抗拉强度延伸率ASTMENGB%Rp0.2MPaRmMPaAs%316L316L1.44040.0622052045904LNO89041.453900Cr20Ni25Mo4.5Cu0.0622052035317LMN317LMN1.44390.1527058040254SMOS312541.454700Cr20Ni18Mo6CuN0.2030065040高温下高合金奥氏体不锈钢的屈服强度(Rp0.2MPa) 合金ASTMENGB氮含量%100200400316L316L1.44040.06166137108904LN089041.453900Cr20Ni25Mo4.5Cu0.06225175125317LMN317LMN1.44390.15225185150254SMOS312541.454700Cr20Ni18Mo6CuN0.20230190160654SMOS326541.46520.503503152954. 不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接设计：不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接设计，主要是从以下几个方面开始研究：奥氏体不锈钢焊接材料分析；不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接焊前准备；不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接焊接工艺参数以及焊接注意事项；锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接焊后热处理以及外观检查以及不锈钢远红外反应釜接管与封头的焊接焊后总结。4.1奥氏体不锈钢焊接材料分析：奥氏体不锈钢与奥氏体耐热钢具有基本相似的焊接特点。这类钢由于具有较高的变形能力并不可淬硬，所以总的来说焊接性良好。但是，为了全面保证焊接接头的质量，往往需要解决一些特殊的问题，如接头的各种形式的腐蚀、焊接裂纹、铁素体含量的控制及相脆化等。1. 焊接接头的晶间腐蚀问题在腐蚀介质作用下，起源于金属表面沿晶界深入到金属内部的腐蚀就是晶间腐蚀。晶间腐蚀是一种局部性的腐蚀，它会导致晶粒间的结合力丧失，材料强度几乎消失，这是一种必须重视的危险的腐蚀现象。奥氏体钢产生晶间腐蚀的原因，目前比较一致的看法是，奥氏体钢在固溶状态下碳以过饱和形式溶解于固溶体，加热时过饱和的碳以的形式沿晶界析出。的析出消耗了大量的铬（中90%），因而使晶界附近降到低于钝化所需的最低量（12%），形成了贫铬层的电极电位比晶粒内低得多。当金属与腐蚀介质接触时，就形成了微电池。电极电位低的晶界成为阳极，被腐蚀溶解形成晶间腐蚀。奥氏体钢在加热到400800时，对晶界腐蚀最为敏感。这是因为当温度低于400时，碳原子活动能力很弱，析出困难而不会形成贫铬层；当温度高于800时，晶粒内部的铬获得了足够多的动能，扩散到晶界，从而使已形成的贫铬区消失。在400800之间，既有利于的析出，晶内的铬原子又不能扩散到晶界，最容易形成贫铬层，对晶界腐蚀也最敏感。一般称400800温度范围为敏化温度区间。当然，若在400800之间长时间加热，晶内的铬原子有足够的时间扩散，也能使贫铬层消失，但这需要的时间过长，生产中没有使用价值。提高焊接接头的耐晶间腐蚀的措施，一般可从以下几方面考虑：（1）降低母材和焊缝中的含碳量 将钢中的碳降低到小于或等于其室温时在相中的溶解度，这样在加热时就不会有或很少有析出，从而从根本上避免了贫铬层的形成。超低碳奥氏体钢00Cr19Ni10、00Cr18Ni10N及焊丝H00Cr19Ni12Mo2等就是根据这个原理设计的。（2）在钢中加入稳定的碳化物形成元素，改变碳化物的类型 如向钢中加入与碳亲和力大于铬的钛、铌、钽等时，这些元素将优先与碳结合而避免形成碳化铬，从而避免了贫铬层的产生。为此目的加入的合金元素称为稳定剂，在使用中以钛、铌最为普遍，如0Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni11Nb及焊丝H0Cr20Ni10Ti、H0Cr20Ni10Nb等。（3）焊后进行固溶处理 固溶处理可使已经析出的重溶于奥氏体中，但对大型复杂零件有一定的困难。而且处理后再次在敏化温度范围加热，然会形成贫铬层。（4）改变焊缝的组织状态 即使焊缝有单一的相改变为+双相当焊缝中存在一定数量的初析铁素体相时，可以打乱粗大的柱状树枝晶，使面积较小而直的晶界变为曲折的晶界，破坏了腐蚀通道。也有人认为，铬在相中的溶解度大，优先在相晶内形成，而不致再晶界形成贫铬层。相的数量不宜过多，5%左右即可获得满意的效果。相过多有脆化倾向，而且因相与相之间电极电位不同，还会引起选择性腐蚀，一般希望控制在4%12%。为了防止母材敏化区抗晶间腐蚀能力下降，关键在于正确选材。当母材成分一定时，正确选择焊接参数，以防止敏化区在敏化温度区间停留较长的时间，则是至关重要的。2、焊接接头的刀口腐蚀刀口腐蚀时焊接节投中特有的一种晶间腐蚀，只发生于含有稳定剂钛、铌的奥氏体钢的焊接接头上。腐蚀部位在热影响区的过热区，开始宽度只有35个晶粒，逐渐可扩大到1.01.5mm。腐蚀一直深入到金属内部，因而形状似刀刃而得名刀状腐蚀一般发生在焊后再次在敏化温度区间加热时，即高温过热与中温敏化连续作用的条件下，产生的原因也和析出后形成的贫铬层有关。含有稳定剂的不锈钢，为了充分发挥稳定剂的作用，一般固溶处理的温度高于的溶解温度而低于稳定剂碳化物的溶解温度。如=0.08%的18-8Ti钢的处理温度为10501150，此时钢中的全部溶于固溶体，大部分的碳与钛结合成TiC，这种处理一般叫稳定化处理。焊接时，过热区的峰值温度高达1200以上，钢中的TiC溶于奥氏体，分解出的碳在冷却过程中偏聚在晶界形成过饱和状态，而钛则因扩散能力远比碳低而留于晶内。当接头在敏化温度区间再次加热，过饱和的碳在晶界以形式析出，在晶界形成贫铬层，使耐腐蚀能力降低。防止刀口腐蚀的措施有以下几点：（1）降低含碳量 最好采用超低碳不锈钢。对于稳定化不锈钢，要求0.06%（2）减少近缝区过热 尽量选用较小的线能量，以减少过热区在高温停留的时间。（3）合理安排焊接顺序 刀口腐蚀不仅产生于焊后在敏化温度再热时，而在多层焊与双面焊时后一条焊缝的热作用，有可能对先焊焊缝的过热区起到敏化温度加热的作用，在与腐蚀介质接触时，也会产生刀口腐蚀。焊条电弧焊焊缝重叠处的热影响区，也会出现类似情况。为此，双面焊时与腐蚀介质接触的焊缝应尽量最后焊接。与腐蚀介质接触的焊缝无法最后焊接时，应调整焊接参数，使后焊焊缝的敏化区不要与第一面焊缝表面的过热区重合。（4）焊后进行稳定化处理 对于可能在敏化温度区工作的产品，焊后进行稳定化处理可以使过热区的碳与稳定剂结合为稳定的碳化物，从而在工作中不会再以的形式析出。3、应力腐蚀开裂问题金属在应力和腐蚀性戒指的共同作用下，所发生的腐蚀破坏叫做应力腐蚀开裂。自从不锈钢的晶间腐蚀问题在理论与实践上得到较好的解决后，应力腐蚀开裂逐渐成为不锈钢腐蚀破坏中最突出的问题纯金属一般没有应力腐蚀开裂倾向，而在不锈钢种，奥氏体比铁素体钢或马氏体钢对应力腐蚀开裂更为敏感。根据对破坏实例的大量统计，在铬-镍奥氏体不锈钢中，产生应力腐蚀开裂的钢种主要是近多年来大量应用的超低碳不锈钢。这些钢经常出现应力腐蚀开裂，不仅与晶体结构和容易产生滑移等原因有关，而且与这些钢种产量大、用途广也有密切联系。到目前为止，对应力腐蚀开裂的机理还有待进一步研究，但对导致应力腐蚀开裂的基本因素及某些规律，已取得了一致的看法。拉应力的存在时存在是产生应力腐蚀开裂的必要条件，焊接应力造成的事故占到30%应力腐蚀开裂的又一特征是，腐蚀介质与材料的组合上有选择性。对一定材料来说，存在着最容易引起应力腐蚀开裂的介质。如将强制成形弯曲的18-8钢放在不同介质中进行试验，发现在几乎不腐蚀不锈钢的、等介质中，却容易发生应力腐蚀。反之，在一些容易引起腐蚀的介质中，多数情况下却不会发生应力腐蚀开裂。引起奥氏体不锈钢发生应力腐蚀开裂的介质，主要有氯化物、海水、水溶液、水蒸气、浓NaHC+水溶液等。铬镍奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的产生的温度范围统计来看，在50以下和300以上，铬镍奥氏体钢很少出现应力腐蚀开裂。而在50300，特别是50200范围内产生应力腐蚀开裂的比例最大。不锈钢在使用条件下产生应力腐蚀开裂的影响因素很多，包括钢的成分、组织和状态，介质的种类、温度、浓度，应力的性质、大小及结构特点等。防止应力腐蚀开裂往往要从多方面采取措施，主要有：（1）正确选用材料 根据介质特性，选用对应力腐蚀开裂敏感性低的材料是防止应力腐蚀开裂最根本的措施。高纯铬-镍奥氏体不锈钢、高硅铬-镍奥氏体不锈钢、铁素体-奥氏体双相钢、高铬铁素体钢等，这些钢的耐腐蚀能力，大都是在质量分数为42%的沸溶液中进行试验而测得的，因而其耐应力腐蚀性具有一定的局限性。不能笼统的认为，这些钢在任何浓度和任何介质条件下都具有良好的耐应力腐蚀性能。（2）消除产品的残余应力 可以认为，消除或减少结构或部件中的残余应力，是降低奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂敏感性的重要措施。可采取消除应力热处理及用机械的方法降低表面残余应力或造成压应力状态。(3)对材料进行防蚀处理 通过电镀、喷镀、衬里等方法，用金属或非金属覆盖层将金属与腐蚀介质隔离。（4）改进部件结构及接头设计 由于设计的不合理，往往会形成较大的应力集中或在制造中产生较大的残余应力。有时由于设备或容器中留有缝隙，引起腐蚀介质的停滞、聚集或局部过热现象，这些都是产生应力腐蚀开裂的重要条件。4、焊接接头的热裂纹奥氏体钢焊接时，焊缝和近缝区均可产生热裂纹，这是因为奥氏体钢的物理性能有其独特之处。第一，焊缝金属结晶期间存在较大拉应力，奥氏体钢的热导率小和线胀系数大，在焊接局部加热和冷却的条件下，焊接接头再冷却过程中可形成较大的拉应力；第二，奥氏体钢易形成方向性强的柱状晶的焊缝组织，有利于有害杂质的偏析而促使形成晶间液态夹层，有利于产生热裂纹；第三，贝氏体钢含有硫、磷、锡和锑等形成易熔夹层的杂质，硅和硼的作用较强，硼在铁及镍中的溶解度均为零，因此易于析集于晶界而引起裂纹，硅在镍含量较高的钢种很易于偏析，因而镍含量越高，硅越易促使增大焊缝热裂倾向。如何防止奥氏体不锈钢产生焊接热裂纹呢？首先应严格限制有害杂质，通常采用同材质的焊缝金属，应尽量选择含杂质较低的焊接材料，选择母材时也是如此。还要采用双相组织，尤其是对于镍含量小于10%15%的18-8系列的奥氏体钢，提高焊缝抗裂性最有效的手段，就是使焊缝成为双相组织。一般焊缝组织中相的数量超过3%就可以明显提高抗裂性，当含磷的质量分数不超过0.04%时，3%相即可防止产生裂纹。这是因为相存在有效的消除单相组织的方向性，起到细化组织作用，使低熔物质不能析集于少数晶界上，破坏低熔物质的连续分布，减少了有害杂质的作用。焊接镍含量超过15%的奥氏体钢，如长期在高温下工作时，采用双相组织的焊缝是不适宜的。因为这时要求焊缝中的相数量要多，能满足抗裂性的要求，如焊接2Cr25Ni20Si2奥氏体钢时，为防止焊缝热裂纹，焊缝的相数量要高于25%30%才可以收效。由此可见，为了获得一定量的相，势必要大幅度减少奥氏体化元素，同时增加多铁素体化元素，这样引起焊缝金属成分与母材的匹配，势必影响焊接接头性能上的匹配性。为了