在壓力容器的制造過程中,會出現以下問題:冷軋過度引起的冷加工硬化、冷矯正等冷加工。焊接引起的焊接區組織和性能的變化。焊接產生的殘余應力及其引起的應力腐蝕裂紋的產生和發展。壓力容器焊接過程中,當母材鄰近區域產生溫差大于100度的急劇溫度梯度時,在鐵素體鋼或其它等效材料中會產生不均勻的塑性應變,在隨后的冷卻過程中會產生殘余應力場達到屈服點的峰值應力。另外,由于壓力容器制造過程中的塑性應變不均勻,在彈塑性材料中會產生殘余應變,殘余應變可能來自于機械(主要是冷軋、冷整形等冷加工)熱(主要是焊接過程中產生的)或兩者兼而有之,即熱機械原因。因此,殘余彈性應變場將留在壓力容器的成品中,并承受相應的彈性殘余應力。殘余應力的存在會影響壓力容器的性能。為了消除焊接區域的峰值應變,達到內部應變均勻分布的目的,可以采用多種方法,如機械振動法、焊后加熱法等,但由于壓力容器的許多潛在問題主要來自焊接區域的冶金損傷,減少內部應變的機械方法不足以防止在未來操作中可能出現的許多問題。此外,金屬氫脆現象也越來越引起人們的重視。當氫進入鋼中時,其力學性能將明顯惡化。鋼的強度和塑性明顯降低,氫溶于金屬晶格中,導致鋼在緩慢變形過程中發生脆性破壞。金屬材料中的氫可以在金屬材料的生產過程中被吸收。例如,焊接過程中液態金屬吸收的氫保留在焊縫中,或可能被氫環境中使用的材料吸收。對于焊縫中吸收的氫,更有效的方法是進行焊后熱處理,不僅可以緩解和消除焊接殘余應力,改善焊接熱影響區因焊接而硬化和脆化,提高焊縫金屬的塑性和斷裂韌性,還可以使有害氣體當氫擴散出焊接區域及其附近時。壓力容器的熱處理方法有兩種:一種是提高熱處理的力學性能,另一種是焊后熱處理。廣義上,焊后熱處理是指工件焊接后對焊接區域或焊接部件進行的熱處理。起始內容包括消除應力退火、完全退火、固態熔煉、正火、正火加回火、回火、低溫消除應力、沉淀熱處理等,狹義上焊后熱處理僅指消除應力退火,即:為了提高焊接區域的性能,消除焊接殘余應力等有害影響,使焊接區域和相關零件在金屬相變2的溫度點以下均勻充分地加熱,然后均勻地冷卻。在許多情況下,討論的焊后熱處理本質上是焊后應力消除熱處理。
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