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第一章金属材料及热处理根本知识概述：金属材料是制造特种设备最常用的材料，因此了解和掌握金属材料性能是十分必要的，通常所指的金属材料性能是指金属材料的使用性能和工艺性能。使用性能：为了保证零部件、设备、结构能正常工作所应具备的性能。力学性能：强度、硬度、塑性、韧性、持久强度、蠕变极限等物理性能：密度、熔点、导热性、热膨胀性等化学性能：耐腐蚀性、热稳定性工艺性能：制造过程中适应各种冷热加工工艺的性能。热加工：铸造、焊接、热处理冷加工：压力加工、切削加工。材料力学的根本知识1.金属材料在加工和使过程中的根本特征⑴都要承受不同形式外力的作用；⑵都会产生抵抗这些外力作用的能力〔这种能力称为材料的力学性能如σs、HB、αk、δ5等〕直至能力消失而发生变形以至断裂破坏；力学性能：材料在外力作用下表现出的性能，如强度、硬度、塑性、韧性、持久强度、蠕变极限等应力与应变⑴内力：是指材料内部各局部之间的相互作用的力，在未受外力作用时，材料内部相互平衡并保持其固有的形状。当受到外力时，这种固有的平衡被打破，相互之间作用力会改变，材料会发生形变，这是由于材料在外力作用下产生的附加内力的结果，通常简称它为内力。⑵应变与应力：物体在外力作用下，其形状尺寸所发生的相对改变称为应变；物体在外力作用下而变形时，其内部任一截面单位面积上的内力大小通常称为应力；方向垂直于截面的应力称为正应力。强度⑴定义：金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力，材料强度可以通过拉伸试验测出。⑵金属材料拉伸试验①弹性阶段：此阶段内应力与应变成正比〔即材料符合虎克定律〕，该段称为弹性阶段。该段中应力的最高值所对应的应变值eノ，称为比例极限σp。②屈服阶段：此阶段外加应力不再增加而应变仍在持续增加〔主要是塑性变形〕，材料已失去抵抗继续变形的能力，此时的应力称为屈服极限或曰屈服强度σb。假设以材料塑性伸长％作为屈服极限，那么其屈服强度用σ表示。③强化阶段：当变形超过屈服阶段，材料又恢复了对继续变形的抵抗能力，为使材料继续变形必须增加应力值，这种现象称为加工硬化现象，或曰强化阶段。④颈缩阶段：当外加应力到达材料抗拉强度σs后，试件某一局部开始变细，出现颈缩现象称之颈缩阶段。⑶应用：抗拉强度σb、屈服强度σs是评价材料性能〔强度〕的两个主要指标。一般特种设备金属材料构件都是在弹性状态下工作的，不允许发生塑性变形，所以在特种设备设计中都选择了适当的平安系数来保证。一般设计假设以抗拉强度σb作为指标时，锅炉标准规定平安系数Nb＝，压力容器标准规定平安系数Nb＝；假设采用屈服强度σs作为指标时，锅炉标准规定平安系数Ns＝，压力容器标准规定平安系数Ns＝。塑性⑴定义：塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。⑵评定与计算：材料塑性的指标通常用伸长率δ和断面收缩率ψ，伸长率可用右式确定：δ＝［〔L1－L0〕/L0］×100％；L0—试件原标距长度，L1—拉断后试件标距长度。断面收缩率可用右式确定：ψ＝［〔A0－A1〕/A0］×100％式中：A0－试件原来截面积，A1－拉断后试件颈缩处的截面积⑶应用：锅炉压力容器对材料塑性要求是有一定限度的，并不是越大越好，应合理选择。单纯追求塑性会限制材料的使用能力，造成材料的极大浪费。硬度⑴定义：是指材料抵抗局部塑性变形或外表损伤的能力。⑵工程上常用硬度试验方法：布氏硬度HB、洛氏硬度HR、维氏硬度HV、里氏硬度HL。⑶应用：HB主要用于测定硬度较低的材料，如退火、正火、调质处理的钢材。HR主要用于测定硬度较高的材料，其中HRB测定同HB，HRA和HRC用于测定淬火钢、硬质合金、渗碳层等。HV主要用于测定金属外表硬度，如测定金相组织中不同区域的硬度，测定焊缝不同区域的硬度。HL主要用于现场构件材料外表硬度的测定，测后可以直接读出硬度值，并能及时转换为布、洛、维等各种硬度值。冲击韧性⑴定义：是指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗能量大小的特性。⑵试验：通常是在摆式冲击试验机上测定的。冲击韧性αKv〔αku〕＝Ak／SN。⑶应用：材料冲击韧性的上下，取决于材料有无迅速塑性变形的能力，冲击韧性高的一般都有较高的塑性，但塑性较高的材料却不一定都有较高的冲击韧性。冲击韧性是对材料的化学成分、冶金质量、组织状态、内部缺陷以及试验温度等比拟敏感的一个质量指标，同时也是衡量材料脆性转变和断裂特性的重要指标。金属学与热处理根本知识金属的晶体结构⑴定义：内部原子呈规那么排列的物质称为晶体，原子的排列方式称为晶体结构。⑵晶体结构种类：有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格，实际使用的金属是由许多晶粒组成的，又叫多晶体。⑶应用：金属材料在冶炼过程中是由高温的液态金属冷却转变为固态金属的结晶过程，结晶总是从晶核开始〔晶核通常是依附于液态金属中固态微粒杂质而形成〕，液体中原子不断向晶核聚集，使晶核长大，直至所有的晶粒长大到互相接触，结晶即告结束。实际晶体的原子排列并非完美无缺，在排列中常常会出现空位、间隙原子、置代原子、位错等微观缺陷。晶格缺陷会使材料的物理、化学性能发生改变，例如空位、间隙原子、置代原子的存在引起周围晶格畸变，导致金属材料屈服强度和抗拉强度增高，而位错的存在那么会材料容易塑性变形，强度降低。铁碳合金的根本组织⑴定义：通常把钢和铸铁统称为铁碳合金，一般把碳含量％～％的称为钢，含碳量大于％的称为铸铁。锅炉压力容器压力管道用钢含碳量一般低于％。铁碳合金相图⑵根本组织形式①铁素体：碳溶于α－铁或δ－铁中的固溶体〔α－铁和δ－铁都是体心立方晶格〕，用“F”表示，在770℃②奥氏体：碳溶于γ－铁中的固溶体，用“A”表示。仅存在于727℃③渗碳体：铁和碳的金属化合物，含碳量为％，符号为“Fe3C”。④珠光体：层片状铁素体与渗碳体构成的机械混合物。它有较高的硬度和强度，塑性泛较好。⑶应用：从铁碳合金状态图中可知，含碳量为％的铁碳合金只发生共析转变，其组织是100％珠光体，称为共析钢。含碳量＞％的铁碳合金称为过共析钢，其组织是珠光体P＋渗碳体Fe3C；含碳量＜％的铁碳合金称为亚共析钢，其组织是铁素体F＋珠光体P。组织中铁素体F的含量越多，说明碳含量越低，那么材料的塑性和韧性就越好，但强度和硬度就随之降低。热处理的一般过程⑴定义：热处理是将固态金属及合金按预定的要求进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织从而获得所要求性能的一种工艺过程。⑵热处理过程：热处理过程主要是由加热、保温〔时间〕、冷却三个阶段构成的，温度和时间是影响热处理的主要因素，因此热处理过程都可以用温度－时间曲线来表述。⑶应用：热处理的加热目的是使珠光体P向奥氏体A的转变，使剩余铁素体F向奥氏体A溶解，直至组织为单一奥氏体A。保温的目的是使晶粒内的成分扩散均匀，获得均匀的奥氏体A。冷却的目的是使加热转变的奥氏体A分解，随着冷却速度的不同，奥氏体分解的产物的形态、分散度及性能都将发生不同的变化。1承压类特种设备用钢常见金相组织和性能⑴奥氏体A［Feγ〔C〕］：是碳在γ-Fe中的固溶体在合金钢中是碳和合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体。奥氏体塑性很高，硬度和屈服点较低，是钢中比容最小的组织。奥氏体保持γ-Fe的面心立方晶格，在金相组织中为规那么的多边形。⑵铁素体F［Feα〔C〕］：是碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。其性能接近纯铁，硬度低，塑性好。固溶有合金元素的铁素体能提高钢的强度和硬度。常温下含碳量为％。保持α-Fe的体心立方晶格，在金相组织中为规那么多边形。⑶渗碳体［Fe3C］：是铁和碳的化合物，又称碳化铁，常温下铁碳合金中大局部以渗碳体存在。渗碳体在低温下为弱磁性，熔化温度为1600℃⑷珠光体P：是铁素体和渗碳体的混合物，是含碳量为％的碳钢共析转变的产物，由铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。按其片层状间距大小可分为珠光体、索氏体和屈氏体。它们没有本质的区别，故可统称为珠光体。在金相组织中，多为铁素体和渗碳体相间排列的层片状组织，片层一般稍弯曲，在一定热处理条件下〔球化退火或高温回火〕，渗碳体以颗粒状分布于铁素体基底之上，即球化组织，亦叫粒状珠光体。⑸马氏体M：是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。是钢在奥氏体化后快速冷却到马氏体点之下发生无扩散性相变的产物，形成了体心正方晶格。它具有很高的硬度，很脆，冲击韧性低，ψ和δ几乎等于零。金相组织中马氏体互成一定角度的白色针状结构。正常淬火工艺下，马氏体大局部为细针状或隐针状。回火马氏体有较好的韧性。锅炉压力容器压力管道用钢常用的热处理工艺⑴退火①定义：将钢试件加热到适当的温度，保温一定的时间后缓慢冷却〔随炉冷却〕，以获得接近平衡状态组织的热处理工艺，称为退火。根据材料化学成分和热处理的目的的不同，退火又可分为完全退火、不完全退火、消除应力退火、等温退火、球化退火等。完全退火又称重结晶退火，其方法是将工件加热到Ac3以上30～50℃，保温后在炉内缓慢冷却。目的：细化组织，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。主要用于各种亚共析钢中的碳钢和合金钢的铸、锻件，有时也用于焊接结构件。不完全退火是将工件加热到Ac1以上30～50℃，保温后缓慢冷却的方法。其主要：降低硬度，改善切削加工性能，消除内应力。应用于低合金钢、中高碳钢的锻件和轧制件。消除应力退火是将工件加热到Ac1以下100～200℃，保温后缓慢冷却使工件产生塑性变形或蠕变变形带来的应力松弛的方法。目的：消除焊接、冷变形加工、铸造、锻造等加工方法所产生的内应力。⑵正火：定义：将工件加热到Ac3或Acm以上30～50℃目的：细化晶粒，均匀组织，降低内应力。由于正火的冷却速度较快，过冷度较大，易使组织中珠光体量增多，且珠光体片层厚度减小，所以正火后的钢强度、硬度、韧性都比退火的钢高。许多锅炉压力容器用的钢板都是以正火状态供货的。⑶淬火定义：将钢加热到临界温度以上〔一般情况是：亚共析钢为Ac3以上30～50℃；过共析钢为Ac1以上30～50目的：通过淬火获得马氏体组织，以提高材料硬度和强度。如轴承、模具等工件。锅炉压力容器材料和焊缝的组织不希望有马氏体。⑷回火定义：将经过淬火的钢加热到Ac1以下的适当温度，保持一定时间，然后用符合要求的方法冷却〔通常是空冷〕，以获得所需组织和性能的工艺。目的：降低材料的内应力，提高韧性。通过调整回火温度，可以获得不同的硬度、强度和韧性，以满足所要求的力学性能。此外回火还可以稳定工件的尺寸，改善加工性能。按回火的温度不同可将回火分为低度、中温和高温回火三种。⑸奥氏体不锈钢的固溶处理和稳定化处理定义：把奥氏体不锈钢加热到1050～1100℃〔此温度下碳能在奥氏体中固溶〕，保温一定时间〔约每25mm厚度不小于1小时〕，然后快速冷却至427℃以下〔要求从925℃至538目的是保证其强度、硬度低而韧性好，并具有很高的耐腐蚀性和良好的高温性能。对于含有钛或铌的铬镍奥氐体不锈钢，为防止晶间腐蚀，必须使钢中的碳全部固定在碳化钛或碳化铌中，以此为目的的热处理称为稳定化处理。即把铬镍奥氐体不锈钢加热到850～900℃，保温6小时，在空气中冷却或缓冷。锅炉压力容器常用材料一般要求⑴应有足够的强度，即有较高的屈服极限和强度极限，以保证平安性和经济性；⑵应有良好的韧性，以保证在承受外加载荷时不发生脆性破坏；⑶应有良好的加工工艺性能，包括冷热加工成型性能和焊接性能；⑷应有良好的低倍组织和外表质量，不允许有裂纹和白点；⑸用于高温元件的材料应具有良好的高温性能，包括足够的蠕变强度、持久强度和持久塑性，有良好的高温组织稳定性和高温抗氧化性；⑹与腐蚀介质接触的材料应具有优良的抗腐蚀性能。钢的分类和命名方法⑴分类方法：钢的分类方法有“按化学成份分类”和“按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”两种。⑵碳钢的分类和命名①按含碳量分类：可分为低碳钢，C≤％；中碳钢，C≤％～％；高碳钢，C＞％；②按钢的质量〔即S、P含量〕分类：可分为普通碳素钢，S≤％；P≤％；优质碳素钢，S≤％；P≤％；高级优质碳素钢，S≤％；P≤％；③按冶炼时脱氧程度分类：可分为沸腾钢用“F”表示；镇静钢，用“Z”表示；半镇静钢，用“b”表示；④按冶炼方法分类：可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。按炉衬里材料又可分酸性和碱性两类。⑶碳钢的牌号及表示方法①碳素结构钢A.普通碳素结构钢表示方法：QXXX－XX，其中Q是“屈服极限”汉语拼音第一个字母大写，XXX为钢的屈服强度值〔单位MPa〕，XX中第一个X表示质量等级〔分为A、B两级〕，第二个X表示脱氧方法〔分为沸腾钢F、镇静钢Z和半镇静钢b〕；B.优质碳素结构钢表示方法：其牌号用钢平均含碳量的万分比两位数字表示，如08钢表示平均含碳量为％。优质碳素结构钢又可分为有意加锰〔即Mn＝％～％〕的，用牌号后附加“Mn”表示；C.专门用途的碳素钢表示方法：在牌号尾部加代表用途的符号，锅炉用钢加“g”、压力容器用钢加“R”，如20g、20R等。D.碳素铸钢表示方法：用“铸钢”的汉语拼音字首ZG表示，其后两组数字分别表示铸钢的σS、σb值，如ZG200－400，ZG270－500等。②碳素工具钢表示方法：用碳字汉语拼音首“T”表示，之后的数字表示平均含碳量的千分比，数字后的“A、B”表示材料质量等级〔B级优于A级〕，如T8、T12A分别表示含碳量为％碳素工具钢和％高级碳素工具钢。⑷合金钢的分类和命名①定义：在钢中特意参加了除铁碳以外的其他合金元素〔如：锰、铬、镍、钼、铜、铝、硅、钨、钒、铌、锆、钴、钛、硼、氮等〕以改善钢的性能，这一类钢称为合金钢。②分类A.按合金元素参加量分类：可分为低合金钢，合金元素总量≤5％；中合金钢，合金元素总量≤5％～10％；高合金钢，合金元素总量＞10％。B.按用途分类：可分为专用于制造各种工程结构和机器零件的钢种，专用于制造各种工具的钢种，特殊性能合金钢〔具有特殊物理、化学性能的〕如：耐酸、耐热和电工钢等。C.按钢的组织分类：可分为珠光体钢、奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢等。D.按所含主要合金元素分类：可分为铬钢、铬镍钢、锰钢、硅钢等。③合金钢牌号表示方法：我国合金钢牌号是按碳含量、合金元素种类和含量、质量级别和用途来编排。牌号首部用数字说明碳含量，牌号第二局部用元素符号说明钢中主要合金元素，含量由其后数字说明，牌号尾部加A表示钢的质量等级，加“R”表示压力容器用钢。例如：16MnR表示平均碳含量为％，平均锰含量＜％，是压力容器专用钢。低碳钢⑴定义：碳含量≤％的碳素钢统称为低碳钢。⑵低碳钢主要化学成分：碳是碳素钢中的主要合金元素，除了碳以外，还有少量的锰、硅、硫、磷以及氮、氧、氢等杂质。⑶各种元素对钢的性能的影响：碳含量增加会增加钢的强度，降低塑性和韧性，使焊接性能变差，淬硬倾向变大；碳素钢中其他少量元素均属无意参加，视为杂质。锰：其中锰Mn假设是冶炼中仅作为脱氧去硫参加的，即Mn含量＜％时，对钢的性能影响并不大，当Mn含量＞％时，属为改变性能有意参加，锰在钢中有增加强度、细化组织、提高韧性的作用；硅Si假设是冶炼中仅作为脱氧参加的，即Si含量＜％时，对钢的性能影响并不大，当Si含量＞％时，属为改变性能有意参加，硅在钢中有增加强度、硬度、弹性的作用，但会使钢的塑性、韧性降低。硫S、磷P都是由矿石、生铁或燃料中代入钢中的有害杂质，硫会由于低熔共晶体熔化而导致钢材沿晶界开裂的“热脆”现象；少量磷会溶于铁素体中，由于磷原子直径远远大于铁原子，从而使铁素体晶格畸变严重致使钢塑性、韧性大大降低，特别是在低温时韧性降低会有更加严重的“冷脆”现象；氮在钢中会形成气泡和疏松，会使低碳钢出现时效现象，即钢的强度、硬度和塑性，特别是冲击韧性在一定的时间内自发改变的现象。含氮高的低碳钢特别不耐腐蚀。氧存在会使钢的强度、塑性降低，热脆现象加重，疲劳强度下降。氢会引起钢的氢脆，产生白点等缺陷、低合金钢⑴低合金结构钢①特点：有较高的强度，又有较好的塑性和韧性，使用低合金钢代替碳素结构钢，可在相同承载条件下，使结构重量减轻20％～30％。低合金钢中合金元素含量少，价格较低，冷、热成型及焊接工艺性能良好，锅炉压力容器制造应用广泛。②锅炉压力容器常用的低合金钢牌号锅炉用低合金钢牌号：有16Mng、15MnVg、18MnMoNbg等，压力容器用低合金钢：有16MnR、15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、07MnCrMoVR等A.16Mng和16MnR：具有良好的力学性能，可焊性好，对大气的耐腐蚀性能优于低碳钢，该材料的缺口敏感性大于碳素钢，在有缺口存在时，疲劳强度下降，且易产生裂纹。B.15MnVR和15MnVg：在热轧状态下使用，具有良好的力学性能，但塑性和低温冲击韧性比16MnR低。可焊性良好，过热倾向较小，淬硬倾向也不严重，焊后冷裂倾向稍大于16MnR。⑵低温用钢①要求：应有良好的低温韧性。②影响材料的低温韧性因素：有材料晶体结构、晶粒尺寸、冶炼的脱氧方法、热处理状态、钢板厚度及合金元素，其中以合金元素影响为显著。③合金元素与低温韧性：碳强烈地影响钢的低温韧性，随着碳含量增加，钢的冷脆转变温度急剧上升，因此低温钢C含量＜％。锰对改善钢的低温韧性十分有利，随着锰含量增加，钢的冷脆转变温度下降。镍具有与锰相似的功能，钢中镍含量每增加1％，冷脆转变温度约可降低10℃。④低温压力容器及用钢：我国目前标准标准规定，低温压力容器与非低温压力容器的温度界限为－20℃，低温压力容制用钢的冲击试验温度应低于或等于该容器的最低设计温度，冲击试验采用夏比V⑶低合金耐热钢①要求：应能在中等温度〔400～600℃〕时具有良好的耐热性，且所含的合金元素量不多，价格低廉。②应用：主要用于制造石油化工压力容器和高压锅炉，如钼钢、铬钼钢和铬钼钒钢。这类钢在使用时间较长后，会发生影响力学性能的组织结构变化〔老化〕，包括珠光体球化、石墨化、合金化再分配等。奥氏体不锈钢⑴不锈钢的分类：①以铬为主加元素的铁素体不锈钢〔0Cr13、1Cr17特〕和马氏体不锈钢〔1Cr13、2Cr13等〕；②以铬、镍为主参加元素的奥氏体不锈钢〔0Cr18Ni9、00Cr18Ni10等〕。⑵奥氏体不锈钢特点：奥氏体不锈钢的力学性能与铁素体类相比拟，其屈服强度低，但屈服后的加工硬化性高，塑性、韧性好，不会发生低温脆性，且有较好的高温性能。奥氏体不锈钢在冷加工时，亚稳的奥氏体在塑性变形过程中形成马氏体，所以奥氏体不锈钢只能采用冷加工方法进行强化处理。⑶奥氏体不锈钢常用牌号及性能：常用牌号是1Cr18Ni9，它具有良好的化学稳定性，在氧化性和某些复原性介质中耐蚀性很高，但在敏化状态，存在晶间腐蚀的敏感性，在高温氯化物溶液中极易发生应力腐蚀开裂。第二章焊接根本知识锅炉压力容器常用的焊接方法焊接定义与特点⑴焊接定义：通过加热或加压，或者并用，并且用或不用填充材料，使两种别离的金属物体〔同种金属或异种金属〕产生原子〔分子〕间结合而连接成一体的连接方法，称之焊接。⑵焊接的优点〔主要是与螺钉连接、铆接、铸件及锻件相比拟而言〕①节省金属材料、减轻构件重量、经济效益好。②简化加工与装配工序，生产周期短、效率高。③构件强度高，接头致密性和密封性能好。④为设计提供较大的灵活性和选择空间。如两构件的连接，衬里堆焊等。⑤用拼焊方法可以大大突破铸锻能力的限制，可以生产特大锻—焊、铸—焊结构件，提供特大、特大重型设备、毛坯，促进国民经济的开展。⑥焊接工艺过程容易实现机械化和自动化。⑶焊接的局限性①易产生较大的焊接变形和焊接剩余应力，从而影响结构件的承载能力、加工精度和尺寸的稳定性。同时由于焊缝与连接件交界处形状的不连续性会产生应力的不连续和应力集中效应，将对构件的疲劳强度产生较大的影响。②焊接接头中会存着一定数量的缺陷，如裂纹、未熔合、未焊透、夹渣和气孔等。这些缺陷的存在会降低构件的强度，引起应力集中，损坏了焊缝的致密性，它是造成构件破坏的主要原因之一。③接头具有较大的“组织和性能”的不均匀性。不连续性④焊接过程会产生高温、强光〔紫外线〕及一些有毒有害气体，对人身体产生一定的损伤。焊接方法的分类⑴按工艺特点可分为熔焊、压焊、钎焊三类。⑵三类焊接方法的根本特征①熔焊：使被连接的构件接头处局部加热熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法称为熔焊。如气焊、电弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和铝热焊。②压焊：利用摩擦、扩散和加压等物理作用，克服两个连接件外表的不平度，除去〔挤掉〕氧化膜及其它污染物，使两个构件连接外表上的原子相互接近到晶格距离〔即原子引力作用范围内〕，从而在固态条件下实现的连接统称固相焊接。这种固相焊接通常是在加压下完成，故又称压焊。如将被金属的接触部位加热至塑性状态或局部熔化状态，然后加一定的压力，使金属原子间相互结合形成焊接接头，如锻焊、摩擦焊、气压焊、电阻焊和高频焊；或是不加热焊，仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力，借助压力引起的褪塑性变形使原子相互接近，从而获得牢固的压挤接头。如冷压焊、超声波焊、爆炸焊和扩散焊等。③钎焊：采用熔点比母材低的金属材料作钎料，将构件和钎料加热至高于钎料熔点，但低于构件熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料润湿构件接触外表直至填充两构件接头间隙，并与构件相互扩散连接的方法称为钎焊。如以熔点低于450℃的铅、锡合金为主体钎料的烙铁杆焊、火焰钎焊、电阻钎焊等软钎焊，和以熔点高于450⑶应用：锅炉压力容器焊接方法主要采用的是熔化焊，因为它具有强度高、致密性好，工艺成熟可靠，对构件材质、厚度适应范围大，焊接工作量巳约占整个锅炉压力容器制造工作量的30％以上。手工电弧焊⑴手工电弧焊及其特点①原理：是利用焊条与焊件之间的电弧热，将焊条及局部焊件熔化而形成焊缝的焊接方法。②特点：设备简单，便于操作，适用于室内外各种位置的焊接。但效率低，劳动强度大，对焊工技术水平及操作技能要求较高。⑵手工电弧焊设备①种类：交流电焊机、旋转式直流电焊机、硅整流式直流电焊机、可逆变电焊机等。②要求：能保证电弧稳定燃烧，并在一定的范围内调节焊接电流的大小。设备结构应简单、本钱低、效率高、节省电能、噪声小。⑶手工电弧焊焊条①特点：手工电弧焊焊条主要是由焊芯、药皮〔其成分有稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀渣剂、粘结剂和增塑剂八种〕组成。焊芯作用一是作为电极产生电弧，二是在电弧作用下熔化并作为填充金属与熔化了母材混合形成焊缝。药皮作用一是稳弧作用；二是保护作用，药皮熔化时产生大量气体笼罩着电弧区和熔池，保证熔池及熔融金属与空气隔绝开，药皮熔化后形成的熔渣可防止焊缝外表金属不被氧化并减缓冷却速度，改善焊缝成形；三是冶金作用，药皮形成熔渣并通过熔渣与熔池中熔化金属的化学化应，以减少氧、硫等有害物质对焊缝金属的危害，使焊缝金属获得符合要求的力学性能；四是掺合金元素，通过在药皮中参加某些铁合金或纯合金元素，以弥补焊接过程中某些合金元素的烧损，到达提高焊缝金属的力学性能；五是改善焊接的工艺性能，可通过调整药皮成分实现此目的。②种类：A.按用途分：可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铬和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、堆焊焊条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铸铁焊条和特殊用途焊条等。B.按药皮形成熔渣的酸碱性分：可分为碱性焊条〔熔渣碱性＞〕和酸性焊条〔熔渣碱性＜〕两大类。C.应用：酸性焊条工艺性能良好，成形美观，对锈、油、水等敏感度不大，抗气孔能力强，但对合金元素烧损较大，氮、氧含量高，不易脱硫磷，熔渣粘性较强，不易脱渣，焊缝金属的力学性能〔特别是冲击韧性〕较低，故只适用于一般结构件的焊接；碱性焊条脱氧、脱硫磷性能好，熔渣流动性好，在冷却过程中渣粘度增加很快〔称为“短渣”〕，.熔敷金属含氢量低，所以又称“低氢焊条”，其形成的焊缝金属抗裂性能好，有较高的力学性能，特别是冲击韧性较高。但在焊接过程中对锈、油、水较敏感，易产生气孔，在深坡口中施焊脱渣性不好，电弧稳定性差，一般只适用于直流电源施焊。碱性焊条多用于焊接重要结构件、高压锅炉和压力容器制造。⑷手工电弧焊的焊接位置及特点①位置：熔焊时，焊接接头所处的空间位置称为焊接位置，它可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种根本焊接位置。②特点：A.平焊：焊件坡口处于水平位置，焊条熔化过程熔滴主要靠自重过渡，操作技术容易掌握，大多采用月牙形运条，可采用较大直径焊条和较大的焊接电流施焊，成形美观，外表呈匀称细腻的月牙纹，生产效率高，但假设焊接参数选择不当或操作不当，也易产生未焊透或焊瘤类缺陷。B.立焊：焊件坡口处于地表的直立垂直位置，一般宜采用小直径焊条和较小的焊接电流、采用锯齿形运条进行施焊，成形不太美观，外表多为鱼鳞状或三角状波纹。主要焊接缺陷是焊道与母材之间、焊道与焊道之间的夹渣和未熔合等。C.横焊：焊件坡口处于地表的横向垂直位置，一般宜采用小直径焊条和较小的焊接电流、采用直线形运条进行施焊，成形不太美观，易产生焊道与母材之间、焊道与焊道之间的夹渣和未熔合等。D.仰焊：焊件坡口处于燃烧电弧的上方，焊工在仰视位置进行施焊的方法称之仰焊。仰焊是最难焊的一种焊接位置，由于熔化金属在重力的作用下较易下淌，熔池大小和形状均不易控制，多采用圆圈形运条施焊，易产生咬边、未熔合或焊瘤等缺陷。埋弧自动焊⑴自动焊和埋弧自动焊：焊接过程中，主要焊接操作如引燃及熄灭电弧、送进焊条〔焊丝〕、移动焊条〔焊丝〕或工件等都由机械自动完成，叫自动电弧焊。自动电弧焊中，电弧被埋在焊剂层下面燃烧并实施焊接的，叫埋弧自动焊。⑵特点：A.能采用大的焊接电流，电弧热量集中，熔深大，焊丝可以连续送进而不象焊条那样频繁更换，所以效率比手工焊高5～10倍；B.焊剂和熔渣能严密包围着焊接区，空气难以入侵，高的焊速可以大大减小热影区范围，同时自动操作使焊接标准参数稳定，焊缝成分均匀，外形光滑美观，焊接质量良好、稳定。C.热量集中，焊缝金属没有飞溅损失，没有废弃的焊条头，工件厚度小时可以不开坡口，从而节省金属材料和电能。D.光弧不可见，烟雾少，机械化操作，劳动强度小，劳动条件大大改善。但设备复杂昂贵，对工件接头加工与装配要求严格，焊接位置受到一定的限制，一般总是在平焊位置焊接。⑶应用：常用于焊接长的直线焊缝及大直径圆筒形容器的环焊缝。氩弧焊⑴氩弧焊：是以惰性气体氩气作为保护气体的一种电弧焊接方法。⑵方法分类：依照电极是否熔化可分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊〔又称钨极氩弧焊〕。⑶特点①适于焊接各种钢材、有色金属及合金，焊接质量优良；②电弧和熔池用气体保护，清晰可见、易控制，便于实现全位置自动化焊接；③电弧在保护气流压缩下燃烧，热量集中，熔池较小，焊接速度较快，热影响区较小，工件焊接变形较小；④电弧稳定，飞溅少，焊缝致密性好，成形美观；⑷应用：适用于工件厚度较小、接头根部质量要求严格的、或是材质对焊接方法有特殊要求的焊接接头的焊接。二氧化碳气体保护焊⑴二氧化碳气体保护焊：以二氧化碳气体作为保护气体的电弧焊接方法，叫二氧化碳气体保护焊。它是以焊丝作为电极，靠焊丝与工件之间产生的电弧热熔化焊丝和工件，形成焊接接头。⑵特点：本钱低、质量好、效率高、操作性能好。但当采用较大焊接电流时，飞溅大而多，烟雾多，弧光强，焊缝外表成形不够光滑美观，操作不当时，易产生气孔，设备比拟复杂。⑶应用：常用于低碳钢、低合金钢压力容器的接头的焊接，如球形容器的现场组焊。焊接接头焊接接头形式⑴接头形式：接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头和T型接头。⑵坡口形式的选择：一是要保证焊透；二是要尽量减少填充接头的焊缝金属；三是要便于施焊，改善劳动条件，尽量减少在容器内的焊接工作量；四是要能减少焊接变形量，对较厚的工件应选用沿厚壁开对称的坡口。⑶应用：①对接接头及应用：将两金属构件位于同一平面内〔或曲面内〕，使其边缘相对，沿边缘直线〔或曲线〕进行焊接的接头叫对接接头。主要应用于锅炉压力容器壳体的A、B类焊缝及压力管道对接焊缝。其坡口形式主要有Ⅰ字型、V型、X型、单U型和双U型。②搭接接头及应用：两块金属构件相叠，而在其端部〔或侧面〕进行角焊的接头称搭接接头。它是现场大型薄壁常压储罐制造时常选用的一种接头形式。压力容器一般很少采用。③角接接头和T型接头及应用：两金属构件成直角或成一定的角度，而在其连接端边缘进行焊接的接头称角接接头，当两构件成T字型焊接在一起的接头称T型接头。锅炉压力容器的平端盖与筒体的连接部位、管板与筒体的连接部位常采用这种接头形式。常采用的坡口形式有V型、单边V型、U型、K型等。焊接接头的组成⑴接头组成：焊缝、熔合区和热影响区三局部。⑵焊缝：是构件经焊接后形成的结合局部，通常是由熔化的母材和焊材组成，有时全部由熔化的母材组成。⑶熔合区和熔合线：熔合区是焊接接头中焊缝焊材金属与母材金属交界的结合区域，又称不完全熔化区域。熔合区域混合金属与焊缝纯焊材金属分界线称为熔合线。其接头横断面，经3％硝酸酒精溶液腐蚀可显示出焊缝金属轮廓线。⑷热影响区：焊接接头在焊接或切割过程中，材料因受热的影响〔但未熔化〕而发生的金相组织和力学性能变化的区域。其区域的宽度与焊接方法、焊接工艺及参数〔热输入〕、构件厚度等有关。通常情况下，不同焊接方法热影响区宽度是：真空电子束焊≤，手工电弧焊≤，埋弧自动焊≤4mm，电渣焊≤30mm，氧、乙炔气焊≤27mm。焊接接头的组织和性能⑴焊接接头组织形成的两次结晶过程：焊接接头中，焊缝金属是高温液态冷却至常温固态的。即从液相转变为固相的一次结晶过程和在固相状态下发生组织转变的二次结晶过程。⑵不易淬火钢〔低碳钢和低合金钢〕熔合区、热影响区的组织和性能①熔合区〔不完全熔化区〕：此区为熔合线附近焊缝金属到母材金属的过渡局部，温度处于固相线和液相线之间，金属处于局部熔化状态，晶粒粗大，组织和化学成分不均匀，冷却后的组织属于过热组织。该区域很小，但对接头的强度、塑性影响较大。熔合区附近是产生裂纹和局部脆性破坏的发源地。②热影响区：A.过热区〔晶粒粗大区〕：此区段金属处于1100℃以上，晶粒粗大，冷却后会出现粗大的魏氏组织〔铁素体呈针状不规那么交叉〕，使材料塑性和韧性大大降低。该区域大小取决于焊接方法和焊接标准，焊接速度越快，过热区越小。其力学性能取决于冷却速度，冷却速度提高，过热区强度、硬度那么增高，塑性及韧性那么降低。B.正火区〔重结晶区〕：此区加热温度在Ac3以上至1100℃，此间铁素体和珠光体全部转变为晶粒较小的奥氏体，冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体。该区段相当于热处理正火组织，晶粒细小均匀，既有较高的强度，又有较好的塑性。C.局部相变区：此区加热温度范围在Ac1～⑶焊接接头的力学性能评价：①焊缝：由于焊缝金属的化学成份较合理，二次结晶的晶粒较细，所以焊缝部位的金属具有较好的力学性能，加上余高使焊缝部位受力截面增大〔但余高不能增加整个接头的强度〕，故焊缝不是接头力学性能薄弱部位。②熔合区：熔合区是结构和应力不连续的部位，是应力集中严重区段、是产生裂纹和局部脆性破坏的发源地，是接头最薄弱部位。③热影响区：此区段是晶粒粗大且不均匀，易出现粗大的魏氏组织，力学性能较差，又是结构和应力不连续的部位，是应力集中严重区段，其薄弱程度仅次于熔合区。锅炉压力容器常用钢材的焊接钢材的焊接性⑴钢材的焊接性：是指被焊钢材在采用一定的焊接方法、焊接材料、焊接标准参数及结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。⑵焊接性的评价：一是工艺焊接性，主要是评价接头的抗裂性；二是使用焊接性，主要是评价接头使用的可靠性，如接头的力学性能〔强度、塑性、韧性、硬度以及抗裂纹扩展能力等〕和其他特殊性能〔耐热、耐腐蚀、耐低温、抗疲劳、抗时效等〕。低碳钢的焊接⑴低碳钢的焊接性①有较好的塑性，没有淬硬倾向，对焊接加热或冷却不敏感，焊缝及热影响区不易产生裂纹。②一般焊前不需要预热，但对大厚度构件或在低温环境下焊接，应适当预热。③平炉镇静钢杂质少，偏析小，不易产生低熔点共晶，产生裂纹机率小。沸腾钢杂质多，产生裂纹机率大。④焊接工艺不合理时，可能会出现热影响区粗晶现象，且随着温度提高和停留时间的延长，晶粒粗大现象更严重。⑤可采用交、直流电源，各种位置的焊接，且工艺简单。⑵低碳钢焊接方法：有手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊等。低合金钢的焊接⑴低合金钢的焊接特点①热影响区有淬硬倾向，易出现脆性马氏体，硬度明显提高，塑性和韧性降低。其淬硬倾向程度取决于构件材质和结构，焊接方法及标准参数，构件预热温度和环境温度。②易产生焊接冷裂纹。冷裂纹具有延迟性，是焊接接头焊后冷却到300℃奥氏体不锈钢的焊接⑴奥氏体不锈钢的焊接性①奥氏体不锈钢的焊接性较好，一般不需要采取特殊的工艺措施。②焊接工艺选择不合理时，会出现晶间腐蚀及热裂纹等缺陷。⑵晶间腐蚀及热裂纹原因分析①晶间腐蚀原因分析：不锈钢在450～850℃的范围内停留〔焊接必然过程〕，钢中的碳会向奥氏体晶界扩散，并在晶界处与铬化合析出碳化铬，使晶间附近成为“贫铬区”而产生晶间腐蚀。大多出现在接头热影响区及熔合区的外表。②热裂纹原因分析：主要是由于奥氏体不锈钢焊缝中枝晶方向性很强，枝晶间有低熔点杂质的偏析，加之奥氏体不锈钢导热系数小〔仅为低碳钢的1/2〕，而膨胀系数比低碳钢大50％左右，使焊缝区产生较大的温差和收缩内应力，所以焊缝中易产生热裂纹。第三章锅炉根底知识3.1概述3锅炉的定义及用途⑴定义：锅炉是利用燃料燃烧时产生的热能或其他能源的热能，把工质加热到一定的温度和压力的热能转换设备。因为锅炉具有一定的压力，所以从广义上讲，锅炉也是压力容器，但由于锅炉是直接受火焰加热，因此它又不同于压力容器而单独有自己的一套平安监督管理、技术标准、标准和检验规程。⑵用途：锅炉是工农业生产和人民生活中广泛应用的重要设备。它可以为工农业生产、交通运输和人民生活提供动力和热能。3锅炉的特点⑴要求连续运行，不得随意停止运行。⑵锅炉承受高温、较高的压力和热交变载荷的作用，各受压元件承受不同的内外压力和复杂的附加应力，工作条件恶劣、负荷和燃烧的变化大。锅炉常会因腐蚀、磨损引起的渗漏，结垢阻塞水循环而引起的鼓包和爆管，或是元件发生疲劳而破坏。或是平安附件的失效或失灵不能及时报警或泄压致使内压连续升高发生的恶性事故。⑶具有爆炸的危险性，主要原因一是平安附件的失效或失灵不能及时报警或泄压致使内压连续升高，二是元件材质劣化不能承受原来的工作条件。锅炉爆炸具有很大的破坏性，如一台蒸发量10t/h、的锅炉爆炸，相当于100kgTNT炸药的爆炸能量。为此，保证锅炉平安运行是至关重要的。因此我国和世界上大多数国家都在政府部门设立专管机构，专门从事这类设备的平安监察和技术检验工作，而且制定了一套严格的平安技术监察规定。如“条例”、“蒸规”、“水规”、“有机载体规程”等。 3锅炉主要参数⑴容量〔输出功率〕：指锅炉的蒸发量，即每小时产生的蒸汽量，用：“D”符号表示，单位是“吨/时”热水锅炉、有机载体锅炉指供热量，即每小时输出的热量，以“Q”符号表示，单位是“大卡/时”〔焦耳/时〕。⑵压力：指锅炉出口处〔汽包域过热器〕的工作压力〔表压〕，常以“P”符号表示，单位是“MPa”或“kgf/c㎡”。⑶温度：指锅炉出口介质的温度。对于蒸汽锅炉为出口处饱和蒸汽或过热蒸汽的温度，对于热水锅炉为进、出口热水的温度，单位是“℃”或“oF”、“oK”，它们之间换算如下：摄氏温标“℃”、华氏温标“oF”、绝对温标“oK”，℃＝5〔oF－32〕/9；oF＝9℃/5＋32；oK＝℃3.2锅炉的分类及型号3分类⑴按用途分：有电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉、船舶锅炉、机车锅炉。⑵按载热介质分：有蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机载体锅炉、热风炉。⑶按燃烧和热源分：有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃生物质燃料锅炉、原子能锅炉、余热锅炉、电热锅炉。⑷按本体结构分：有水管锅炉、火管锅炉、水火管锅炉、热管锅炉、真空管锅炉。⑸按介质循环方式分：有自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉。⑹按燃烧方式分：有层燃固定炉排锅炉和层燃机械化炉排锅炉、室燃锅炉、沸腾锅炉〔又称流化床锅炉〕。⑺按出厂型式分：有散装锅炉、组装锅炉、整装锅炉。⑻按压力等级分：有低压锅炉P≤、中压锅炉P＝、次高压锅炉＜P＜、高压锅炉P≥、超高压锅炉P＞、亚临界锅炉P＝～17.66Mpa、超临界锅炉P＝～26.5Mpa、超超临界锅炉P＞26.5Mpa。⑼按制造管理分：有A级锅炉，额定P≥9.81Mpa；B级锅炉额定，P＜9.81Mpa；C级锅炉，额定P≤2.45Mpa；D级锅炉，额定P≤；E1级锅炉，额定P≤；E2级锅炉，额定P＜0.1Mpa。3型号⑴工业锅炉型号：由三局部组成，第一局部三段分别表示炉型代号、燃烧设备代号和额定蒸发量，第二局部二段分别表示额定蒸汽压力和过热蒸汽温度，第三局部表示燃料种类。⑵电站锅炉型号：由三局部组成，第一局部表示制造厂代号，第二局部表示锅炉参数，第三局部表示设计燃料代号和设计次序。3.3锅炉结构3锅炉结构的根本要求⑴总体要求：平安可靠、高效低耗。⑵具体要求：各局部元件在运行时能按设计预定方向自由膨胀，各循环回路的水循环应正常，所有受热面应得到可靠的冷却，各受压元件应有足够的强度和稳定性，受压元部件结构形式、开孔和焊缝布置应尽量防止或减少复合应力和应力集中，水冷壁炉膛结构应有足够的承载能力，炉墙应有良好的密封性和耐热性，锅炉钢架等承载结构在承受设计载荷时，应有足够的强度、刚度、稳定性和防腐蚀性，便于安装、运行操作、检修和清洗内部，应根据参数及燃料的适应性选择锅炉结构和燃烧设备，要合理配置辅机设备，平安附件和自控装置应灵敏可靠。3锅炉主要受压部件⑴锅筒：用于聚集、贮存、别离汽水和补充给水的，是锅炉最重要的部件。⑵锅壳：它是锅壳式锅炉中“包围”汽水、风烟、燃烧系统的外壳，又称锅壳。⑶联箱：是连接受热面管、下降管、连通管、水位表孔等，所以又称集箱。按其用途可分为水冷壁联箱、过热器联箱、省煤器联箱等。⑷下降管：是与水冷壁、联箱、锅筒形成水循环回路。⑸受热面管子：是锅炉的主要受热面，有水管火管之分，如水冷壁管。⑹省煤器：是对给水进入锅炉前的预热装置，是通过高温烟气将给水加热到低于饱和温度40～50℃并降低排烟温度。中压锅炉省煤器是由蛇形管组成。⑺过热器：把锅筒内出来的饱和蒸汽加热成过热蒸汽的部件，是用碳钢或耐热合金钢管弯制成蛇形管组合而成。⑻减温器：是用来调节过热蒸汽温度控制在规定的范围内，以满足生产和平安的目的，其结构与联箱相似，内装有喷水或冷却水管，是过热器配套部件。⑼再热器：是将汽轮机高压缸内排出的蒸汽再加热到过热蒸汽相同或相近的温度后再回到汽轮机低压缸去作功，以提高热效率，一般只用于D＞400t/h电台锅炉，也是用碳钢或耐热合金钢管弯制成蛇形管组合而成。⑽炉胆：是指立式锅壳式锅炉和卧式内燃式锅炉包围燃料空间的壳体，承受外压当其长度超过3m时应采用波纹形结构，主要是用A3g、20g钢板卷制而成。⑾下脚圈：是连接炉胆和锅壳的部件，有U型和L型、H型、S型等，额定工作压力＞的锅炉必须用U型下脚圈。⑿炉门圈、喉管、冲天管：炉门圈是连接锅壳和炉胆之间燃料进入燃烧室的一段管子，一般锅炉钢板压制成椭圆形焊接而成。喉管、冲天管均为连接于锅壳和炉胆之间烟气排出时所经过的一段管子，由无缝钢管制成，它们均承受外压，仅在立式锅炉中可见。3锅炉平安附件⑴工业锅炉平安附件：有平安阀、压力表、水位计、水位报警器、排污阀等。⑵热水锅炉：有平安阀、压力表、温度计、超温报警器、排污阀或放水阀等。⑶其它装置：有给水平安装置、自动调节平安装置及其仪表阀门平安控制装置。3几种典型锅炉结构⑴立式弯水管锅炉：有锅壳、封头、炉胆、炉胆顶、U型下脚圈、弯水管、炉门圈、喉管。如P115图4－3⑵快装水、火管锅炉：有锅筒、下降管、集箱、水冷壁、烟管、省煤器。如P115图3－4⑶偏锅筒快装水、火管锅炉：有锅筒、下降管、联箱、水冷壁、烟管。如P116图3－5⑷单横汽包水管锅炉：有锅筒、下降管、联箱、水冷壁、过热器、省煤器。如P116图3－63.4锅炉的无损检测要求3应遵循的原那么⑴焊缝交叉部位应优先检测。⑵对高参数大容量锅炉无损检测要求应比低参数、小容量锅炉高一些〔如检测比例、合格级别〕。⑶对要求局部抽查的应全部合格，其未被抽查的应视为合格。假设抽查发现不合格，那么应扩大抽查比例，直至进行全部检测。⑷中、高压锅炉采用RT和UT并用。⑸对于封头、下脚圈拼缝应在加工成形后进行无损检测。⑹重要的角焊缝假设需要无损检测应采用UT检测。⑺需要热处理的应在热处理后进行无损检测。⑻厚度≥70mm的管子在焊到20mm左右时应做100％RT检测，焊满后再做100％UT检测。锅炉根本知识对应标准中关于射线探伤规定附录A1：《蒸汽锅炉平安技术监察规程》第82条：关于锅筒纵环焊缝、封头、下脚圈拼接焊缝、集箱纵向焊缝探伤规定：第83条：炉胆纵环焊缝、回燃室对接焊缝、炉胆顶拼接焊缝无损探伤规定：第85条：集箱、管子、管道和其它管件第86条：集中下降管角焊缝规定第87条：射线探伤技术等级及合格级别第90条：合格评定原那么第91条：焊缝复查或扩大检验要求附录A2：《热水锅炉平安技术监察规程》第61条：锅筒纵环焊缝、封头拼缝、集箱纵缝射线探伤规定第62条：炉胆纵环焊缝、炉胆顶拼接焊缝无损探伤规定：第63条：集箱、管子、管道和其它管件第64条：探伤技术等级和合格级别要求第65条：焊缝复查或扩大检验要求附录A3：《有机热载体锅炉平安技术监察规程》第6条第4款：探伤比例附录A11：《电力工业锅炉压力容器平安监察规程》第：各类焊接接头检验方法和比例附录A11：DL5007-1992第7条：焊接接头分类检查方法、范围及数量第四章压力容器根底知识4.1概述4压力容器的定义及用途⑴定义：从广义而言，即承受具有压力的流体介质的密封设备可称为压力容器。按“容规”规定：其最高工作压力Pw≥〔不含液体静压力〕，内径〔非圆形的指截面的最大尺寸〕≥且容积〔V〕≥m3，盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度≥标准沸点的液体的设备称为压力容器。⑵用途：广泛用于石油、化工、动力、食品等行业中，人民日常生活中也离不开压力容器。4压力容器的主要参数⑴压力参数：有工作力〔操作压力〕、最高工作压力和设计压力。⑵温度参数：有工作温度〔操作温度〕、设计温度。⑶容器直径：容器直径又称“公称直径”，用符号“Dg”表示，单位多用mm表示。4分类⑴按平安重要程度分：可分为三类，即第三类压力容器、第二类压力容器、第一类压力容器。⑵按使用情况分：可分为固定式和移动式两种。⑶按用途分：可分为反响容器、储存容器、换热容器、别离容器。⑷按压力分：可分为低压容器〔L〕≤P＜；中压容器〔M〕≤P＜10Mpa；高压容器〔H〕10MPa≤P＜100Mpa；超高压容器〔U〕100MPa≤P＜1000Mpa。4我国压力容器法规标准⑴法规与根底标准的关系⑵根底标准与相关标准、附属标准、产品标准的关系4.2压力容器的典型结构4低、中压压力容器的筒体结构⑴圆筒形的筒体结构形式⑵球形容器结构4高压容器的筒体结构⑴多层包扎式筒体结构;⑵多层热套式筒体结构;⑶多层挠带〔丝〕式筒体结构4压力容器封头⑴半球形封头⑵椭圆形和碟形封头⑶无折边球形封头⑷锥形封头⑸平盖封头4压力容器的开孔和接管⑴接管与壳体的连接⑵接管与外部的连接⑶开孔补强4压力容器的焊接接头分类及设计的一般规定⑴焊接接头分类：按照GB150《钢制压力容器》可将压力容器的焊接接头分为A、B、C、D四类，A类：圆筒局部的纵向接头〔不含多层包扎钢板纵向接头〕、球形封头与圆筒连接的环向接头、各种封头拼接接头及嵌入式接管与壳体对接接头；B类：圆筒局部的环向接头、锥体封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头，但己规定为A、C、D类的除外；C类：平盖、管板与圆筒连接的接头、法兰与壳体、接管连接的接头、内封头与圆筒的搭接接头及多层包板纵向接头；D类：接管、人孔、缘、补强圈等与圆筒连接的接头〔但己定为A、B类的除外〕。⑵设计的一般规定：不宜采用十字焊缝，B类接头和球形封头与圆筒连接的A类接头，当两侧厚度不等时，假设薄板厚度不大于10mm、厚度差超过3mm或薄板厚度灯10mm、厚度差大于薄板厚度的30％或大于5mm均应对厚板的单面或双面削薄至薄板尺寸；应尽量采用全焊透结构；不锈钢与碳钢焊接时应采用过渡件，应防止在不锈钢壳体上直接焊接碳钢支座。4.3压力容器制造无损检测4压力容器用钢板的无损检测⑴检测方法：钢板无损检测主要是UT检测、辅以MT或PT检测。⑵检测要求：按“容规”、GB150和JB4730规定①盛装介质毒性程度为极度、高度危害的，或是液化石油气且流化氢含量大于10mg/L的压力容器用钢板UT检测质量等级应不低于Ⅱ级。②最高工作压力大于10Mpa的压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅲ级。③移动式压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。④厚度大于30mm的20R、16MnR；厚度大于25mm的15MnVR、15MnVNR、18MnMoNbR、13MnNiMoNbR和Cr－Mo钢板；厚度大于20mm的16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR的压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅲ级。⑤多层包扎压力容器内筒用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。⑥调质状态供货的压力容器用钢板UT检测质量等级不低于Ⅱ级。4压力容器用锻件及无缝钢管的无损检测⑴锻件无损检测：①分类：压力容器用锻件有筒形、饼形和碗形。②检测方法：UT〔纵、横波〕检测辅以MT和PT检测③标准要求：JB4730、JB4726《压力容器用碳素钢、低合金钢锻件技术条件》、JB4727《低温压力容器用碳素钢、低合金钢锻件技术条件》、JB4728《压力容器用不锈耐酸钢锻件技术条件》的Ⅲ级锻件按炉批次号进行UT、MT或PT抽查探伤，Ⅳ级锻件应逐件进行UT、MT或PT检测。⑵无缝钢管无损检测4压力容器焊接接头的无损检测⑴标准及方法：JB4730及其规定的RT、UT、MT、PT、ET和AE六种。⑵检测时机及方法选择①检测时机：应按焊接件材质进行选择，一般有延迟裂纹倾向的材料应在焊接结束24小时后进行检测，或是36小时后进行检测〔球形容器要求〕。②方法选择原那么：A.壁厚≤38mm时，对接接头应选用RT检测，由于结构原因不能采用RT检测，允许采用可记录的超声仪进行UT检测。对Dg≤800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭的不带垫板的焊接接头，假设无法进行RT检测可允许不检测，但需采用气体保护焊打底。B.壁厚＞38mm〔或20mm＜壁厚≤38mm且使用材料抗拉强度值下限≥540MPa＝时，其接头假设采用RT检测，那么每条接头还应附加局部UT检测；假设采用UT检测，那么每条接头还应附加局部RT检测；假设无法进行RT、UT检测时，应采用其它方法进行局部无损检测，附加局部无损检测应包括所有的焊缝交叉部位。C.对有无损检测要求的角接及T型接头，不能进行RT或UT检测时，应做100％的外表无损检测。D.铁磁性材料压力容器焊接接头外表无损检测应优先选用MT检测。⑶检测比例和验收级别①检测比例：一般分为全部〔100％〕和局部〔≥20％〕两种。对铁素体钢制低温压力容器，局部无损检测比例应＞50％。具体无损检测比例执行《容规》和GB150《钢制压力容器》。②验收级别：接头进行100％的无损检测，RT检测合格级别为Ⅱ级、UT检测合格级别为Ⅰ级；局部无损检测的，RT检测合格级别为Ⅲ级、UT检测合格级别为Ⅱ级〔评定标准为JB4730〕。⑷接头的外表无损检测①方法及验收级别：检测方法、质量评定执行JB4730，验收标准为“容规”。②检测比例及要求：应符合“容规”及“GB150”相关规定。 ⑸重复检测：超标缺陷返修后，该部必须采用原检测方法检测直至合格。属局部检测发现的超标缺陷，应在该缺陷两端的延伸部位增加检测长度，增加长度为该条焊接接头长度的10％、且不小于250mm。仍发现有不允许的缺陷，那么该条接头应进行100％的检测。4.4在用压力容器的无损检测4在用压力容器检验的一般要求⑴在用压力容器的外部检验⑵在用压力容器的内外部检验4在用压力容器的无损检测⑴在用压力容器的外表缺陷检测①检测部位的规定：应力集中部位、应力不连续的部位、变形部位、棱角错边严重的部位、异种钢焊接部位、补焊区、组装工具焊迹、电弧损伤处、有晶间腐蚀倾向的部位和易产生裂纹的部位、检验员对其疑心的部位。②检测比例：上述部位必须100％检测，局部抽查比例应＞20％。其中材料σb＞540Mpa的、或是Cr－Mo钢、或是奥氏体不锈钢堆焊层、或是盛装介质有应力腐蚀倾向的其检测比例应不小于焊接接头长的20％。⑵在用压力容器的埋藏缺陷检测①检测部位的规定：制造或安装时两次以上的返修或使用过程中补焊的部位、检验时发现外表缺陷且认为需进行埋藏缺陷检查的部位、错边和棱角度严重超标的部位、使用中出现泄漏的部位及其延长的部、检验员对其疑心的部位。②检测比例：上述部位必须100％检测，局部抽查检测比例由检验员根据具体情况确定。容器根本知识对应标准中关于射线探伤规定附录A4《压力容器平安技术监察规程》第82条：探伤时机第83条：探伤方法与比例规定第84条：全部和局部检验定义第85条：全部射线或超声波检测的条件第86条：探伤方法选择原那么第87条：局部无损检测中相应规定第88条：射线检测检测技术等级及合格级别第89条：两种或多种方法并用时评判原那么附录A5《钢制压力容器》.1：进行100％射线检测或超声波检测的条件.2：进行局部射线检测或超声波检测的要求.1：射线探伤合格级别GB150附录C：低温压力容器中100％射线或超声波检测条件附录A6《管壳式换热器》：拼接管板检测比例及合格级别附录A7《液化气体汽车罐车平安监察规程》第29条第2款：探伤时机；第3款：射线探伤比例及合格级别附录A8《液化气体铁路罐车平安管理规程》第23条：焊缝无损检测要求：方法选择及合格级别表5中错误修正附录A9《钢制球形储罐》无损检测时机规定.1全部射线或超声波检测的要求.2局部射线或超声波检测的要求及探伤技术等级、合格级别的规定.4探伤技术等级、合格级别重复无损检测的规定：《钢制球形储罐》附录1：低温球形储罐：：对接接头100％射线或超声波检测附录A10《球形储罐施工及验收标准》射线检测方法及合格级别100％射线或超声波检测要求局部无损检测要求关于不同方法复验的要求：条件及复验比例合格级别：全部检测和局部检测要求不同扩大检验规定探伤时机规定《球形储罐施工及验收标准》附录1：低温球形储罐： 7焊缝检查：对接接头100％射线或超声波检测的条件附录A14《钢制压力容器――分析设计标准》100％射线或超声波检测的规定射线检测合格级别重复检测的规定附录A20《压力容器定期检验规程》第二十五条〔六〕内部缺陷检测第五章压力管道根本知识1.压力管道的定义与分类定义：压力管道是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力≥〔表压〕的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度≥标准沸点的液体介质，且公称直径＞25mm的管道。分类：按用途分类：可分为工业管道、公用管道和长输管道。工业管道是指工矿企事业单位内的〔包括延伸出单位边界线的〕归属企事业单位管辖的工艺管道。公用管道系指城市或乡镇范围内用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。长输管道系指产地、储存库、使用单位间用于输送商品介质的管道。按《压力管道设计单位资格认证与管理方法》可分为：⑴GA类〔长输管道〕，按输送介质、设计压力、输送距离和管道公称直径不同又可分为GA1和GA2两类。⑵GB类〔公用管道〕，按输送介质可分为GB1〔燃气管道〕和GB2〔热力管道〕两类。⑶GC类〔工业管道〕，按输送介质、设计压力和温度的不同又分为GC1、GC2、GC3三个级别。按管道主体材料、敷设位置和输送介质特性分：⑴主体材料分：可分为金属管道和非金属管道。⑵敷设位置分：可分为架空管道、地沟敷设管道和埋地管道。⑶介质特性分①按介质压力可分为超高压管道、高压管道、中压管道、低压管道和真空管道。②按介质温度可分为高温、常温和低温管道。③按介质毒性可分为剧毒、有毒和无毒管道。④按介质可燃性可分为可燃和非可燃管道。⑤按介质腐蚀性可分为腐蚀性和非腐蚀性管道。2.压力管道的用途及特点用途：压力管道主要用途是输送介质，对单条管道是依靠外界的动力或是介质本身的驱动力将该条管道源头的介质输送至该管道的终点。对于长输管道而言，它还有储存功能；对工业管道而言，它还有热交换功能。应用领域：压力管道应用领域极为广泛，它与铁路、公路、水运、航运并列为五大运输行业。主要应用于石油、石化、化工、化肥、电力等行业及城市燃气和供热工程中。主要特点种类多，数量大，标准多，设计、制造、安装、应用管理环节多。长细比大，跨越空间大，边界条件复杂。布置方式多样，现场安装条件差，工作量大。材料应用种类多，选用复杂。失效的模式多样，失效概率大。实施检验难度大。3.压力管道的组成及结构压力管道元件：压力管道由多种元件组成，主要品种有：管子，管件〔如弯头、三通、四通、大小头等〕，法兰和紧固件，阀门，膨胀节和波纹管，密封元件及特种元件〔如阻火器等〕。压力管道是由压力管道组成件和支承件组成的装配总成，管道组成件是指用于连接或装配管道的元件。它包括管子、管件、法兰、垫片、紧固件、阀门以及膨胀接头、挠性接头、耐压软管、疏水器、过滤器和别离器。压力管道附属设施附属设施包括支吊架、防腐绝缘层、阴极保护装置、沿线加油站、加热站、计量站、配气站阀室及标志、测试、拉索围栅等。平安保护装置包括紧急迫断装置、平安泄压装置、测漏装置、测温测压装置和报警装置等。管道支承件是指管道安装件和附着件的总称。其安装件是指将负荷从管子或管道附着件上传递到支承结构或设备上的元件。它包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、平衡锤、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨、锚固件、鞍庄、垫板、滚柱、托庄和滑动支架等。附着件是指用焊接、螺栓连接或夹紧等方法附装在管子上的零件，它包括管吊、吊〔支〕耳、圆环、夹子、吊夹、紧固夹板和裙式管座等。4.压力管道检验与无损探伤检验分类和检验工程分类：压力管道检验可分为原材料检验、元件制作质量检验、安装质量检验和在用检验等。检验工程：分外观检验、焊接接头外表质量及内部缺陷检验检测、耐压试验和泄漏性试验。检验标准：压力管道检验要按照检验对象的性质和类别执行相应的标准标准。目前压力管道检验主要标准标准有：SH3501-1997《石油化工剧毒、可燃介质管道工程及验收标准》、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收标准》、GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收标准》以及《在用工业管道定期检验规程》。压力管道无损检测的根本内容对焊缝外观质量：应符合相关标准要求。外表无损检测：⑴方法选用原那么：对铁磁性材料管子应选用MT检测，对非铁磁性材料管子应选用PT检测。⑵检测时机及部位：对有延迟裂纹倾向的焊接接头，应在焊后冷却一定的时间后〔标准标准规定的时间内〕进行检验；对有再热裂纹倾向的焊接接头，应在焊后及热处理后各进行一次检测。⑶相关标准对检测对象和应用场合的规定：①管子材料外外表质量检测。②重要对接焊缝、角接焊缝外表缺陷检测。③重要承插焊和跨接式三通支管焊接接头外表缺陷检测；双面焊规定清根后须进行的检测。④管道弯制后外表缺陷检测。⑤材料淬硬倾向大的焊接接头、设计温度≤-29℃⑥火焰切割有淬硬倾向的合金钢管道上焊接卡具及修磨部位的缺陷检测。射线检测和超声检测⑴检测对象：主要是压力管道的对接接头和对焊管件的对接接头。⑵方法选择原那么：对钛、铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金的焊接接头应选用射线检测。⑶检测时机：①对有延迟裂纹倾向的焊缝，其RT和UT检测应在焊接冷却一定时间后进行。②当夹套管内的主管有环焊缝时，应在外套管组装前对该主管接头进行射线100％检测。③管道对接接头上假设有补强圈或支座垫板覆盖，该接头应在覆盖前进行100％射线检测。④对规定焊接须层间检测时，RT、UT检测应在外表检测后进行。在用工业管道定期检验中无损检测要点⑴外表无损检测重点部位①宏观检查中发现裂纹或变形可疑的相应部位。②绝热层破损或可能渗入雨水的奥氏体不锈钢管道其相应的部位。③处于应力腐蚀环境中的管道应进行外表抽查。④长期承受明显交变载荷的管道其焊接接头和易造成应力集中的部位的外表。⑤检验人员认为有必要的部位，如支管角焊缝等部位进行外表无损探伤抽查。⑵UT、RT检测应用原那么：GC1、GC2级管道焊接接头一般应进行UT或RT检测抽查，GC3级未发现异常原那么上不进行UT或RT检测抽查。⑶UT或RT检测重点部位①制造、安装中返修过的焊接接头和安装时固定口的焊接接头。②错边、咬边严重超标的焊接接头。③异种钢焊接接头和外表检测发现裂纹的焊缝。④泵、压缩机进出口第一道或与其相近的焊缝。⑤支吊架损坏部位附近的焊接接头。⑥使用中发生泄漏部位附近的焊接接头。⑦硬度检验中发现硬度异常的焊接接头。⑧检验人员或使用单位认为需要抽查的焊接接头附录中关于压力管道射线检测的规定附录A154、5中对何时100％射线检测做出规定对射线探伤技术等级及合格级别进行规定附录A16.7100%射线检测合格级别.8局部射线检测合格级别复验或扩大检验方法要求附录A17.1100％射线检测的条件和合格级别第六章无损检测概论一．无损检测根底知识1．无损检测的定义与分类〔1〕定义：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及外表的结构、性质、状态进行检查和测试的方法，以“NDT”英文缩写表示。而用人的肉眼为手段称之为宏观检查，以英文“VT”表示。1无损探伤：是无损检测早期阶段的名称，其涵义是探测和发现缺陷；2无损检测：是当前阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷，还包括探测试件的一些其他信息，例如结构、性质、状态等，并试图通过测试，掌握更多的信息；3无损评价：是将进入或目前正在进入的新阶段的名称，其内涵不仅仅是探测缺陷、探测试件的结构、性质、状态，还要求获取更全面、更深刻的、更准确的综合信息，例如缺陷的形状、尺寸、位置、取向、内含物、缺陷部位的金相组织、剩余应力等，结合成像技术、自动化技术、计算机数据分析和处理等技术，与材料力学、断裂力学等知识综合应用，对试件或产品的质量和性能给出全面、准确的评价。〔2〕分类：目前无损检测方法可分为射线检测〔RT〕、超声波检测〔UT〕、磁粉检测〔MT〕、渗透检测〔PT〕、涡流检测〔ET〕、声发射检测〔AE〕。A、常用无损检测方法：RT、UT、MT、PT是应用最广泛的探测缺陷的常规方法B、RT、UT是用于探测试件内部缺陷的，RT是检测内部的体积状缺陷，UT是检测内部的平面形缺陷。C、MT和PT、ET主要用于探测试件外表和近外表缺陷。D、声发射主要用于探测试件在承载状态下的缺陷张口位移〔活动〕情况。E、其他如激光、红外、微波、液晶等技术应用于无损检测。2．无损检测的目的〔1〕保证产品质量：通过无损检测可以将原材料中的冶炼、轧制缺陷和制造中的工艺缺陷，如焊接缺陷等一些不允许存在的缺陷发现并予以消除而保证产品质量。〔2〕保障使用平安：通过无损检测可以发现设备试件在使用中产生的缺陷，并予以消除而提高了设备在规定的使用条件下工作时的可靠性。〔3〕改良制造工艺：如对焊接标准的改良、铸造工艺改良、加工工序的改良等。〔4〕降低生产本钱：如原材料预检，制造工序预检防止不合格转入下道工序等。3．无损检测的应用特点①无损检测应与破坏性检测相配合，如材料力学和化学分析试验、爆破试验、缺陷性质分析〔解剖等〕、金相和断口检验等②正确选用实施无损检测的时机，只有正确的时机才会作出正确的评定结果；③正确选用最适当的无损检测方法：只有正确的方法才会提高检测结果的可靠性；―――结合缺陷的特点进行选择④各种无损检测方法应用的局限性：每种方法都有自己的特点和局限性的一面；――多种方法综合利用，互相弥补4．无损检测标准〔常规的6种方法〕射线检测JB/T4730-2005.2承压设备无损检测声发射检测GB/T18182-2000金属压力容器声发射检测及结果评定方法上述均为方法标准，验收标准按照相应标准进行。第七章缺陷的种类及产生原因7.1焊接缺陷7.⑴咬边：沿焊趾的母材部位被电弧熔化时所形成的沟槽或凹陷。⑵焊瘤：即熔敷金属在焊接时流淌到焊缝之外的母材外表而未与母材熔合在一起所形成的球状金属物。⑶凹坑：焊缝外表局部低于母材的低洼部位。⑷未焊满：指焊缝外表熔敷金属填充厚度不够所形成的连续或断续的低洼。⑸烧穿：焊接过程中，熔化金属由焊缝反面流出后所形成的空洞。⑹其他外表缺陷：如成形不良、错边、塌陷、外表气孔、弧坑及缩孔、各种焊接变形等。7.1.2①气孔的分类：从形态分有球状、针孔、柱孔、条虫状；从分布状态有均匀分布状、密集群状和链状之分；按孔内成分有氮气孔、氢气孔、二氧化碳和一氧化碳气孔。②形成机理：熔池金属在凝固过程中，有大量的气体要从金属中逸出来，当金属凝固速度大于气体逸出速度，就会形成气孔。③产生原因：一是工艺因素，主要是焊接标准、电源电流种类、电弧长短和操作技巧。二是冶金因素，这是由于母材和填充金属外表的锈、油污、焊剂中的水分等在高温下分解为各种成分的气体进入熔池中而致。④危害性：气孔存在会减小焊缝承载的有效截面积，破坏了焊缝金属的致密性而导致泄漏，降低接头的强度和塑性，氢气孔还会引起氢脆产生冷裂纹，成排气孔、八字气孔会引起应力集中效应。⑤防止措施：去除构件及填充金属〔焊丝及焊条〕外表锈斑、油污和水分，如焊前对填充金属进行烘烤、对构件进行预热等措施。并选用偏高点的焊接热输入〔线能量〕、采用短弧焊工艺。夹渣：指焊后残留在焊缝中的熔渣。①分类：按渣的成分可分为金属夹渣〔如钨夹渣、铜夹渣〕和非金属夹渣〔如药皮焊剂形成的熔渣、金属非金属夹杂偏析引起的夹杂等〕；按形状可分为点块状和条状；按分布可分为单个点或条状、密集点块状和链状。②形成机理：熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。③产生原因：坡口尺寸不合理、并有污物，多道多层焊时，焊道之间、焊层之间清渣不干净，焊接热输入〔线能量〕过小、焊接速度过快，药皮焊剂有高熔点成分、且脱渣性不好，钨极有低熔点杂质或是电流密度过大致使钨极熔化滴落于熔池中，手工焊焊条摆动不良等。④危害性：点状与气孔相似，带有尖角的夹渣会产生应力集中，其尖端还会开展为裂纹源，其危害远比气孔严重。7.⑴裂纹的分类①按尺寸大小可分为宏观裂纹、微观裂纹和超显微裂纹〔指晶间或晶内裂纹〕。②按产生的原因不同可分为热裂纹〔产生于Ac3附近的裂纹〕、冷裂纹〔产生于马氏体转变温度M3点以下的裂纹〕、再热裂纹〔接头冷却后再加热至500～700℃时产生的裂纹〕、层状撕裂〔金属中杂质偏析在施焊过程中在焊接应力或外拘束应力作用下沿金属轧制方向开裂〕、应力腐蚀裂纹〔在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹〕。⑵裂纹形成的原因：一是冶金因素，另一是力学因素。冶金因素是指由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等偏析、富集导致的热裂纹。此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向降低了材料的抗裂性能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。力学因素是指由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导致不同区域产生不同的应力联系，造成焊接接头金属处于复杂的应力—应变状态。内在的热应力、组织应力、外加的拘束应力以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。⑶危害性：裂纹特别是冷裂纹是焊缝中危害性最大的缺陷，大局部焊接构件的破坏是由此生。其他所有焊接缺陷如未焊透、未熔合、夹渣等都是通过转化成裂纹而致使构件破坏的。⑷典型裂纹特征分析 ①热裂纹〔结晶裂纹〕A.形成机理：焊缝金属在凝固过程中〔即在固相线附近的高温区内〕，结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界，形成“液态薄膜”，在特定的敏感温度区粗〔又称脆性温度区〕间，其强度极小，在焊缝金属凝固收缩而受到的拉应力作用下，最终开裂形成裂纹。如纵向裂纹、枝晶状横向裂纹和弧坑裂纹。B.影响因素：一是碳元素及有害杂质S、P的含量，