焊接接头应力腐蚀控制方法
20号钢管焊接接头硫化物应力腐蚀敏感性试验
２ Ｏ号钢 管 焊 接 接头 硫 化 物 应 力 腐 蚀敏 感 性试 验
毛 荷 芳 陈 进
（ 东 理 工 大 学 机 械 与 动 力 工程 学 院 ， 海 ２０ ３ ） 华 上 ０ ２７
摘 要 ： 过 ｃ型 环 试样 应 力 腐蚀 敏 感性 试 验 ， 定 了 不 同 焊 条 焊 接 ２ 通 评 ０号 钢 管在 硫 化 氢 介 质 中的 应 力腐 蚀 开 裂 的敏 感 性 以 及 焊后 热 处理 对 Ｓ Ｃ Ｓ Ｃ的影 响 。 实验 结 果 表 明 ： ２ Ｊ ２焊条 焊接 的 焊 接 接 头 比 ４ Ｊ０ ５７焊 条 焊 接 的 抗 ＳＣ Ｓ Ｃ性 能好 ，焊后 热 处 理 可 以 降低 ＳＣ Ｓ Ｃ敏 感性 。
Ｐ
尺寸见 图 １ 焊 缝 居 中。 每 种 材 料 都 准 备 两 个 试 ， 样 ， 做好 相应 的标 记 。 并
ＧＢ Ｔ９ ４ — ８ ０． ７ ０ ２ ３ ／ ９８ ８ １ ． ４ ０． ５— ０． ５ ０． ７ —０． ７ ≤ Ｏ． ３ ≤ ０ ０ ５ ６ １ ３ ０５ ． ３
从 忱５ ｍｌＸ４ｉ ｌ ｉ ｌ 的管段 上 取样 ， 样形 状 及 ｌ Ｔ ｎ 试
试验 材 料为 忱５ｎ ×４ｎ 的 ２ 吼 皿 ０号钢管 ， 其化
学 成分 见表 １ 。
表 １ ２ ０钢 管 的 化 学 成 分
合 金元 素 ｃ Ｍ ｎ Ｓ ｉ Ｓ
ｗ％
关键词 ： 接接头 焊 硫 化 物 应 力 腐 蚀 开 裂 Ｃ型 环 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编号 ：０ ７ ｌｘ（０ ７ ０ 一０ １ ０ １０ —０ ５ ２ ｏ ） ｌ ０ ９— ３
中 图 分 类 号 ：Ｑ ５ ． Ｔ ００９
某 厂焦化脱 硫 装 置 压缩 机 二 段 出 口管 线 的分 液罐接管 由于硫 化 物 应 力腐 蚀 和 腐蚀 疲 劳 导 致 开 裂 。按设 计要 求 ， 管线焊 接 材料 选用 Ｊ２ ４ ２焊 条 ， 实
304不锈钢焊接接头电化学腐蚀行为研究
304不锈钢焊接接头电化学腐蚀⾏为研究摘要本⽂针对304不锈钢焊接接头分别在2300ppm、10000ppm、20000ppm、50000ppm浓度的硼酸⽔溶液和3.5%的NaCl溶液中的耐电化学腐蚀性能进⾏了研究，对焊接接头三个区域(母材区（BM）、热影响区（HAZ）和焊缝⾦属区(WM))的耐腐蚀性能的差异进⾏了分析；同时对焊接接头三部分在相应腐蚀介质的浸泡腐蚀中的耐腐蚀性能进⾏了对⽐分析。
为304不锈钢焊接钢结构在反应堆⽔下腐蚀环境下的使⽤提供实验数据和指导，为预防和减缓不锈钢焊接接头的腐蚀提供理论依据。
采⽤电化学⽅法研究了304不锈钢焊接接头的三个区域在室温下不同腐蚀介质中的电化学腐蚀⾏为和特征。
测得其在2300ppm、10000ppm、20000ppm、50000ppm的硼酸⽔溶液和3.5%的NaCl溶液中的阳极极化曲线，通过对焊接接头三个区域的⾃腐蚀电位、⾃腐蚀电流进⾏测量和对⽐分析来评定其耐蚀能⼒。
通过分析焊缝⾦属区、热影响区和母材区在不同腐蚀溶液中的电化学特征值，可知母材区的电化学腐蚀倾向⼤于焊缝⾦属区，焊缝⾦属区的电化学腐蚀倾向⼤于热影响区，⽽焊缝⾦属区的抗电化学腐蚀能⼒好于母材区，母材区的抗电化学腐蚀能⼒好于热影响区。
通过在室温下对304不锈钢焊接接头在不同浓度的硼酸⽔溶液中进⾏浸泡腐蚀试验，计算其腐蚀速率和观察其腐蚀形貌并与其在相应腐蚀介质溶液中的电化学腐蚀结果做对⽐，发现其浸泡腐蚀试验的结果与电化学腐蚀试验基本保持⼀致。
关键词：304不锈钢焊接接头；电化学腐蚀⾏为；浸泡腐蚀AbstractThe electrochemical corrosion of 304 stainless steel Weld Joints had been researched in the different concentration solution Boric acid of 2300ppm、10000ppm、20000ppm、50000ppm and 3.5%NaCl. The difference in corrosion resistance of three zones(（BM）、（HAZ）and (WM)) of the Weld Joints had been analysised .At the same time, the three zones of Weld Joints had been compared and analysised by the immersion corrosion test. That offers theories for precautioning and relieving the corrosion of the stainless steel Weld Joints and experimental data and guide for the using of steel structure of 304 stainless steel under the Reactor underwater corrosion environment.The electrochemical corrosion behaviors and characteristics of three zones of 304 stainless steel Weld Joints had been researched in different corrosive media by using the method of electrochemical. The anodic polarization curves of the Weld Joint in the different concentration solution Boric acid of 2300ppm、10000ppm、20000ppm、50000ppm and 3.5%NaCl were measured. Througth comparing and analyzing corrosive potential、corrosive current to assess the ability of corrosion resistance. By analysis the electrochemical parameters of three zones(（BM）、（HAZ）and (WM)) in different solution,we can draw a conclusion that the ability of corrosion tendency in BM is better than WM as well as the WM’s is better than HAZ and the ability of corrosion resistance in WM is better than BM as well as the BM’s is better than HAZ.We can reach a conclusion that there are the same results between the immersion corrosion test and the electrochemical corrosion test througth adopting the immersion corrosion test at room temperature to assess the ability of corrosion resistance of the Weld Joints in different concentration solutions Boric acid of 2300ppm、10000ppm、20000ppm、50000ppm and3.5%NaCl and calculating their erosive rate and checking the corrosive macrograph meanwhile comparing with the result of the electrochemical corrosion test in different concentration solutions.Key words: welded joint of 304 stainless steel; electrochemical corrosion behavior; immersion corrosion⽬录摘要................................................................................................................................. I Abstract ......................................................................................................................... II ⽬录.. (1)第⼀章绪论 (1)1.1 课题背景及研究的意义 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 研究的意义 (1)1.2 不锈钢的焊接性和焊接特点 (1)1.2.1 不锈钢的焊接性 (1)1.2.2 奥⽒体不锈钢的焊接特点 (2)1.3 国内外的研究现状及分析 (3)1.3.1 核电的研究现状 (3)1.3.2 ⽔下湿法焊接的研究现状 (3)1.3.3 国内外不锈钢焊接接头耐腐蚀性研究现状 (4)1.4 研究内容 (5)1.4.1 304不锈钢的耐硼酸⽔腐蚀性能研究 (5)1.4.2 304不锈钢的耐海⽔腐蚀性能研究 (5)1.5 拟采取的研究⽅法和技术路线、预期达到的⽬标 (6)1.5.1 拟采取的研究⽅法 (6)1.5.2 技术路线 (6)1.5.3 拟解决的关键性问题 (6)1.6 本章⼩结 (6)第⼆章实验材料与试验⽅法 (7)2.1 试验材料 (7)2.2 试验⽅法 (8)2.2.1 不锈钢焊接接头的电化学腐蚀试验 (8)2.2.2 电化学腐蚀倾向分析 (9)2.2.3 阳极极化曲线分析 (10)2.2.4 不锈钢焊接接头浸泡腐蚀试验 (13)2.2.5 ⾦相分析⽅法 (13)2.3 本章⼩结 (14)第三章不锈钢焊接接头的浸泡腐蚀⾏为和特征 (15)3.1 不锈钢焊接接头⾦相组织分析 (15)3.1.1 焊接接头三区域⾦相组织的基本情况 (15)3.1.2 304不锈钢焊接接头三区域⾦相组织特征分析 (16)3.2 不锈钢焊接接头在不同浓度的硼酸⽔溶液中的浸泡腐蚀 (17) 3.2.1 不同浓度的硼酸⽔溶液中的浸泡腐蚀及相关参数 (17)3.2.2 ⼩结 (17)第四章不锈钢焊接接头的电化学腐蚀⾏为和特征 (19)4.1 不锈钢接头在不同介质中的电位时间曲线 (19)4.1.1 实验数据 (19)4.1.2 ⼩结 (20)4.2 不锈钢接头在不同介质中的极化曲线 (22)4.2.1 实验数据 (22)4.2.2 ⼩结 (23)4.3 本章⼩结 (25)结论 (27)参考⽂献 (28)致谢 (31)第⼀章绪论1.1 课题背景及研究的意义1.1.1 课题背景核能是⼀种安全、可靠、清洁的能源，对减少温室⽓体的排放也有明显的作⽤。
浅谈焊接残余应力控制措施及消除方法
浅谈焊接残余应力控制措施及消除方法摘要：文章主要阐述了焊接结构在焊接过程中产生的残余应力及应力的消除方法，主要说了焊接残余应力的分布、焊接残余应力施工中的控制、焊后消除焊接应力的方法。
关键词：焊接残余应力控制措施消除方法前言随着焊接技术的迅速发展，在短短的几十年中焊接已是工业技术中的重要方法之一。
如建筑钢结构、压力容器、船舶、车辆等中几乎全部用焊接代替了铆接。
部分过去一直用整铸整锻方法生产的大型毛坯也改成了焊接结构，焊接技术不仅大大减化了生产工艺，而且还降低了很多成本。
但是实际焊接中也存在不少问题，如焊接的内应力、焊接结构的变形、焊接结构的脆性断裂、焊接结构的疲劳强度等都直接影响着焊接的质量。
本文就对焊接残余应力进行具体分析。
一、焊接残余应力的分布在厚度不大（δ<15-20mm）的常规焊接结构中，残余应力基本上是双轴向的，厚度方向上的应力很小。
只有的大厚度的焊接结构中，厚度方向的应力才比较大。
焊接应力分别有焊缝方向的纵向应力、垂直焊缝方向的横向应力和厚度方向的应力。
二、焊接残余应力施工中的控制在焊接过程中采用一些简单的工艺措施往往可以调节内应力，降低残余内应力的峰值，避免在大面积内产生较大的拉应力，并使内应力分布更为合理。
这些措施不但可以降低残余应力，而且也可以降低焊接过程中的内应力。
因此有利于消除焊接裂纹。
现在把这些措施分述于后：1、采用合理的焊接顺序和方向尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量比较大的焊缝。
如带盖板的双工字钢构件，应先焊盖板的对接焊缝，后焊盖板和工字钢之间的角焊缝，使对接焊缝能自由收缩，从而减少内应力。
先焊工作时受力较大的焊缝，如在工地焊接梁的接头时，应先留出一段翼缘角焊缝最后焊接，先焊受力最大的翼缘对接焊缝，然后焊接腹板对接焊缝，最后再焊接翼缘角焊缝。
这样的焊接次序可以使受力较大的翼缘焊缝预先承受压应力，而腹板则为拉应力。
翼缘角焊缝留在最后焊接，则可使腹板有一定的收缩余地，同时也可以在焊接翼缘板对接焊缝时采取反变形措施，防止产生角变形。
对焊接接头缺陷的分析及预防控制措施
分 的焊 条 ； 母 材 中 碳 、 、 若 硫 磷含 量较 高 时 ， 应选 用碱 性 焊 条。 （ 结构复杂、 度大 、 力复杂（ 受交变载荷 、 击载荷） ２） 厚 受 承 冲 的焊 件 应 选 用 碱 性 焊 条 。
２ 焊接 接头 缺 陷预 防
２ １ 夹 渣 ．
造 成 夹 渣 的 主 要原 因 是焊 件 表 面 焊 接 前 清理 不 良（ 油 、 如 锈 等 ）焊 层 问 清理 不 彻 底 （ 残 留 熔 渣 ）焊 接 电流 太 小 使 熔 化 金 、 如 、 属 凝 固太 快 及 焊 速 太快 （ 熔 渣 没 有 充 足 的 时 间 上 浮）操 作 不 使 、 当、 条 药 皮 受潮 以及 焊 接 材 料 选 择 不 合 适 等 。 焊
（ 铸钢的含碳量一般较 大、 ３） 形状 复 杂 ， 容 易 产 生 焊 接 裂 很
纹 。一 般 应 选 用 碱 性 焊 条 ， 取 适 当 的工 艺措 施 （ 预 热 ） 行焊 采 如 进
接。
（ 焊接 前应 将 接 头 表 面 的油 污 、 、 锈 、 去 除。 ４） 漆 铁 水
２２ 气 孔 ＿
焊 缝 缺 陷 的类 型 很 多 ， 常 可 分 为 外 部 缺 陷 和 内部 矛 盾 缺 通 陷 。 外部 缺 陷 用 肉眼 或 低 倍 放 大 镜 可 观 察 到 ； 部 缺 陷 用 破 坏 内 性试 验 或 射 线 透 视 来 探伤 。
金属设备的应力腐蚀及预防措施
金属/设备的应力腐蚀及预防措施一、应力腐蚀的机理和特点1．应力腐蚀----金属/设备在拉应力和腐蚀介质同时作用下产生脆性破裂，叫应力腐蚀破裂。
2．应力腐蚀破裂的裂缝形态----主要有二种：a.沿晶界发展，称晶间破裂。
b.裂缝穿过晶粒，称穿晶破裂。
也有混合型，主逢为晶间型，支缝或尖端为穿晶型。
3．应力腐蚀的特征----a.必须存在拉应力（外加载核、热应力、冷/热加工或焊接后的残余应力等），若存在压应力则可抑制这种腐蚀。
b.发生应力腐蚀开裂(SCC)必须同时满足材料、环境、应力三者的特定条件。
也就是说一般只发生在一定的体系，如奥氏体不锈钢/CI-体系，碳钢/NO-3体系，铜合金/NH+4体系等。
根据介质主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐、氨、含氧水及硫化物等，而分别称为氯裂（氯脆）、碱裂（碱脆）、硝裂（硝脆）、氨裂（氨脆）、氧裂（氧脆），还有硫化物应力开裂等。
c. 应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同，它在极低的负荷应力下也能产生开裂。
d. 应力腐蚀开裂与单纯由腐蚀引起的开裂也不同，腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。
其全面腐蚀常常很轻，而且没有变形预兆，即发生突然断裂，应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。
4．应力腐蚀的机理----应力腐蚀的机理很复杂，按照左景伊提出的理论，破裂的发生和发展可区分为三个阶段：a.金属表面生成钝化膜或保护膜。
b. 钝化膜或保护膜局部破裂，产生孔蚀或裂缝源。
c.裂缝内发生加速腐蚀，在拉应力作用下，以垂直于应力的方向深入金属内部。
裂缝多半有分枝，裂缝端部尖锐，端部的扩张速度很快，断口具有脆性断裂的特征。
二、应力腐蚀试验方法根据应力的加载方法不同，应力腐蚀试验方法主要可分为以下四类：恒变形法----给予试样一定的变形，对其在试验环境中的开裂敏感性进行评定恒载荷法(SSCC)----方法有拉伸试验、弯梁试验、C形环试验、双悬臂梁试验，常用拉伸试验，即把单轴拉伸型的试样进行H2S水溶液应力腐蚀试验，试验介质为%HAc+5%NaCl+饱和H2S水溶液，试验在恒负荷拉伸应力腐蚀试验机上进行。
焊接应力产生原因及去应力方法
焊接应力产生原因及去应力方法摘要：焊接从本质上来说是一种融化和再凝固的工艺过程，因凝固时间不同，导致先后凝固部分相互作用而产生了内应力。
这种内应力再焊接制造过程中往往带来的都是不好的质量结果，所以我们需要分析其产生原因，针对性采取措施减少焊接应力以及消除焊接应力。
关键词：焊接应力；去应力引言焊接应力即是在焊接结构时由于焊接而产生的内应力，它可以依据产生作用的时间被分为焊接瞬时应力和焊接残余应力。
所谓焊接瞬时应力是指在焊接的过程中某一个焊接瞬时产生的焊接应力，它是会跟着时间的变化而发生变化的，而在焊接之后，某一个受到焊接的焊件内还残留的焊接应力被称为焊接残余应力。
1 产生焊接残余应力的原因之所以会产生焊接残余应力，主要是由于焊件在焊接的过程中所受到的加热是不均匀的。
按照焊接残余应力的发生来源，可将焊接残余应力分为直接应力、间接应力和组织应力三种。
直接的焊接应力是焊接残余应力所产生的最主要的原因，它是受到不均匀的加热和冷却之后所产生的，根据加热和冷却时的温度梯度而发生变化。
间接的焊接应力则是焊件由于焊前的加工状况造成的应力。
焊件在受到轧制和拉拔时会产生一定的残余应力。
间接的残余应力如果在某一种场合下叠加到焊接的残余应力上去，焊件受到焊接发生变形，也会将其影响附加到焊接残余应力上去。
而且，焊件一旦受到外来的某一种约束，产生相应的附加应力，也属于间接应力的范畴。
组织应力也就是由相变造成的比容变化而产生的应力，它的产生是由于焊件的组织发生了变化。
虽说组织应力会由于含碳量和材料其他成分的不同而产生差异，但我们一般都会将其所产生的影响进行分析研究。
2 减少焊接应力的措施焊接是产生焊接残余应力的根本原因，减少焊缝数量和尺寸能有效减少焊接量，通过控制焊接量可有效减少应力。
在同等焊接强度下，焊缝尺寸较小的，其焊接残余应力较小。
应尽量避免多条焊缝在同一部位集中，焊缝距离过近时，焊缝间会产生耦合，形成复杂残余应力场，焊缝间距离一般应大于3倍板厚且不小于100mm。
角焊缝和对接焊缝的残余应力
角焊缝和对接焊缝的残余应力角焊缝和对接焊缝是常见的焊接方式，它们在工业制造中起到了重要的作用。
然而，焊接过程中会产生残余应力，这可能对焊接件的性能和寿命产生负面影响。
本文将探讨角焊缝和对接焊缝的残余应力问题，并分析其影响因素和解决方法。
我们来了解一下角焊缝和对接焊缝的定义和特点。
角焊缝是指两个板材或构件的边缘以一定的角度进行焊接的接头，如L型接头、T 型接头等。
对接焊缝是指两个板材或构件的边缘平行或接近平行进行焊接的接头，如平对接接头、搭接接头等。
焊接过程中产生的残余应力是由于焊接金属在冷却过程中发生收缩而产生的。
对于角焊缝来说，由于焊接金属在两个方向上的收缩不一致，使得焊接接头产生了残余应力。
而对于对接焊缝来说，由于焊接金属在接头处的熔化和冷却过程中的收缩，同样也会导致残余应力的产生。
残余应力可能会对焊接件的性能和寿命产生不利影响。
首先，残余应力会导致焊接接头的变形和破裂。
特别是在高温环境下，残余应力会使焊接接头的变形更为严重，甚至导致接头的失效。
其次，残余应力还会降低焊接接头的疲劳寿命。
由于残余应力会使接头的应力集中，从而加剧了疲劳裂纹的产生和扩展。
此外，残余应力还可能引起应力腐蚀开裂和应力腐蚀腐蚀等问题，进一步加剧了焊接接头的损伤和失效。
那么，影响残余应力的因素有哪些呢？首先，焊接过程中的温度梯度是一个重要的因素。
温度梯度越大，残余应力就越大。
因此，在焊接过程中要控制好温度梯度，避免过大的温度差。
其次，焊接材料的热膨胀系数也会影响残余应力的大小。
当焊接材料的热膨胀系数差异较大时，残余应力就会增大。
因此，在焊接过程中要选择合适的焊接材料，尽量使热膨胀系数接近。
此外，焊接过程中的应力集中也会引起残余应力的增加。
因此，在设计焊接接头时要避免应力集中的情况，减小残余应力的产生。
针对角焊缝和对接焊缝的残余应力问题，有一些解决方法可以采用。
首先，可以通过预热的方式来减小残余应力。
预热可以使焊接材料在焊接过程中的温度梯度减小，从而降低残余应力的大小。
焊接接头的金属间腐蚀评估与防护
焊接接头的金属间腐蚀评估与防护焊接接头在工程实践中被广泛应用于各种金属构件的连接。
然而，由于金属间接触的复杂性以及外界环境的影响，焊接接头常常容易出现腐蚀问题。
本文将对焊接接头的金属间腐蚀现象进行评估，并提出相应的防护措施。
1.焊接接头的金属间腐蚀评估1.1 腐蚀类型焊接接头金属间的腐蚀现象主要包括：电化学腐蚀、微生物腐蚀和应力腐蚀裂纹。
电化学腐蚀是金属材料在电解质溶液中发生的电化学反应，导致金属表面崩解；微生物腐蚀是由微生物产生的代谢产物引起的金属腐蚀；应力腐蚀裂纹则是金属在应力作用下发生裂纹扩展导致腐蚀。
1.2 影响因素焊接接头金属间腐蚀的发生取决于多种因素，包括金属物理化学性质、接触面积、温度、湿度、溶液组分和接触时间等。
金属的特性，如电位、电导率和溶解度，决定了其在特定环境中的腐蚀倾向性。
1.3 评估方法评估焊接接头金属间腐蚀的方法多种多样，包括实验室测试和实际场景观察。
常用的实验室测试方法包括电化学测量、腐蚀试验和材料分析等。
实际场景观察则是通过检测焊接接头表面的腐蚀程度和影响范围来判断腐蚀的程度。
2.焊接接头金属间腐蚀的防护措施2.1 选用合适的材料选择合适的金属材料对于预防金属间腐蚀非常重要。
应该考虑材料的耐腐蚀性能和相容性，避免使用容易引发电偶腐蚀的金属组合。
此外，根据实际应用环境的需求，可以考虑使用耐腐蚀合金材料。
2.2 表面处理焊接接头的表面处理对于预防金属间腐蚀具有重要意义。
常用的表面处理方法包括喷涂涂料、电镀、热浸镀和机械处理等。
这些方法可以提供一层保护层，有效隔离外界环境对金属的侵蚀。
2.3 缓蚀剂的使用缓蚀剂是一种能够与金属表面形成保护膜的物质，能够减缓金属腐蚀速率。
通过在焊接接头表面涂覆缓蚀剂，可以提供有效的保护层，减少金属间腐蚀的发生。
2.4 阻隔层的应用阻隔层是一种能够隔离金属材料与外界环境直接接触的材料，降低金属间腐蚀的风险。
常见的阻隔层材料包括橡胶、塑料薄膜和耐腐蚀涂层等。
焊接残余应力的产生原因及控制方法的总结
焊接残余应力的产生原因及控制方法的总结摘要：焊接应力是焊接构件产生裂纹和变形的主要因素，对焊接质量影响较大。
因此，理解和掌握焊接残余应力的产生原因及控制方法，就显的非常重要。
本文对焊接残余应力的产生对结构的影响、焊接残余应力的预防及焊接残余应力的消除方法，进行了全面的归纳和总结，为学生能更好地理解和掌握焊接残余应力的相关知识，起到了一定的帮助作用关键词：焊接应力产生原因控制方法焊件在焊接过程中，由于受到了不均匀的局部加热和冷却，使焊件产生了不均匀的体积膨胀和收缩，导致焊件内部产生了焊接残余应力，而焊接残余应力又是产生裂纹和变形的主要因素。
因此，为让学生能够真正理解和掌握焊接残余应力产生的原因、焊接残余应力对焊件产生的影响及如何减少和消除焊接残余应力等内容，帮助学生为今后从事焊接工作打下良好的理论基础。
下面就焊接残余应力的相关知识，进行归纳和总结。
一、焊接残余应力的产生1、焊件在焊接过程中，其焊缝高温区的膨胀受到了周边低温区的限制与挤压，使高温区域产生局部压缩塑性变形，当焊件在冷却过程中，受到局部压缩产生塑性变形的金属由于不能自由收缩，而受到低温区的拉伸，这时，焊件中就产生了一个与焊件加热时产生的应力方向相反的应力，即焊接残余应力，又称温度应力。
2、焊缝在高温向低温的冷却过程中，焊缝金属会发生二次相变，这种二次相变，会引起金属材料组织的变化，从而产生体积的变化，在焊接接头区域产生了应力，又称相变应力。
3、在焊接过程中，如对焊件采用刚性固定，那么，焊接后焊件变形减少，但应力却增加。
反之，要使焊件残余应力减少，其变形量就要有一定的增加。
但焊接应力与变形在一定条件下，都将影响到焊件的质量。
所以，应力和变形要合理控制好。
4、焊接材料的屈服强度、导热系数、线膨胀系数、密度、比热容、焊件的形状与尺寸、焊接方法和焊接工艺等因素，对焊接残余应力的分布和大小都将产生较大的影响。
二、焊接残余应力对焊件结构产生的影响1、对焊件结构刚度产生的影响当焊件某个区域所受的应力达到屈服点时，这一区域部分的金属材料就会产生局部塑性变形，无法再承受外载荷，从而导致焊接结构的有效截面减少，使焊接结构的刚度降低。
焊接应力的消除方法
爆炸工艺
• 将特种专用炸药沿焊缝走向粘贴在焊缝附近。炸药引爆后产生连续的冲击波迫使结构的峰值应力 区域发生塑性变形，以此达到消应力的目的。瞬间完成，适合大型和特大型的结构，爆炸法消应 力施工时十分强调安全措施，在城市建筑中应用有一定的困难。
高温回火
• 于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点，而金属在高温下屈服点将降低。所以将 构件的温度升高至某一定数值时，应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完 全消除结构中的残余应力，则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度，所以一般所取的回火温 度接近于这个温度。
形，使逐步得到的焊接残余应力降低和均化，以减少焊接变形和焊接裂纹的形成。
焊接应力消除设备
• 焊接应力消除设备对焊趾进行冲击，可以快速修复焊趾的缺陷，降低应力集中，并伴随其压应力 区的作用可以在一定程度上降低焊趾边未受冲击焊缝的残余应力；焊接应力消除设备能以每秒2 万次的频率沿焊缝方向冲击焊趾部位，使之产生较大的压缩塑性变形，使焊趾处发生圆滑的几何 过渡，大大降低应力集中；消除焊趾处表层的微小裂纹和熔渣缺陷，抑制焊接裂纹的提前萌生， 调整应力场，并产生一定数值的压应力，使焊趾部位得到强化，对提高焊接接头的疲劳寿命有明 显的作用。
振动时效
• 振动时效是对构件施加交变应力，与构件上的残余应力叠加达到材料的屈服应力，发生局部的宏 观和微观塑性变形；这种塑形变形往往首先发生在残余应力最大和构件应力集中点，使这里的残 余应力得以释放，达到降低和均化残余应力的作用。
• 尽管振动时效设备不具备去氢和恢复塑形的功能，但从尺寸稳定性比较，已经达到和超过热时效 的水平；振动时效是一种以消除应力、提高尺寸稳定性为目的替代热时效的先进工艺。
• 常采用TIG重熔工艺对焊趾进行修整，重建裂纹起裂前的状态，降低由于焊趾缺陷所造成的应力 集中现象，以延长疲劳寿命。同时TIG重熔也能改善焊缝区的横向残余应力；重熔对于焊缝纵向 残余应力的改善不明显，残余应力绝对值下降不大；但对于纵向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ余应力的均匀分布有一定效果。 但对横向残余应力有明显的改善效果，残余应力的绝对值下降明显而且分布趋于均匀。
应力腐蚀破裂的特征
应力腐蚀破裂的特征应力腐蚀破裂 (Stress Corrosion Cracking, SCC) 是一种特殊的腐蚀破裂形式，常见于金属材料在受到应力和特定环境条件共同作用下发生的破裂现象。
应力腐蚀破裂不仅会导致金属部件的失效，还可能给工业生产过程带来不可预估的危害。
因此，研究和了解应力腐蚀破裂的特征对于材料工程师和相关从业者来说具有重要意义。
一、引言应力腐蚀破裂是金属材料的破坏过程中的一种特殊现象，其主要特征是在同等应力下，金属材料在特定的腐蚀环境中可能发生破裂。
应力腐蚀破裂是金属腐蚀破坏的一种最严重的形式之一，既发生在高强度材料上，也发生在低强度材料上。
由于其特殊性和严重性，长期以来，应力腐蚀破裂一直是材料科学和工程中的一个重要研究领域。
二、应力腐蚀破裂发生的原因应力腐蚀破裂的发生是由于金属材料受到应力作用和特定腐蚀性环境的共同作用所造成的。
通常情况下，金属材料处于特定环境中，受到应力会导致金属表面电化学反应的加速，从而加速腐蚀过程，进而导致破裂。
具体来说，应力腐蚀破裂发生的原因主要有以下几点：1. 特定环境的存在：与其他腐蚀形式不同，应力腐蚀破裂需要特定的环境条件才能发生。
这些环境通常涉及特定的腐蚀介质和气氛，如盐水、氨气等。
在这些环境中，金属材料的腐蚀速率会明显加快。
2. 定向裂纹敏感性：应力腐蚀破裂往往发生在金属材料中存在定向性裂纹的位置。
这些裂纹可以是由于外部应力、内部加工缺陷或材料的微观组织等原因而引起的。
3. 低应力下的破裂：与其它腐蚀形式不同，应力腐蚀破裂常常发生在相对较低的应力下。
这也是应力腐蚀破裂最具欺骗性的地方，因为即使是一些原本应力下不易发生破裂的材料，在特定腐蚀环境下也可能引发应力腐蚀破裂。
三、应力腐蚀破裂的特征应力腐蚀破裂的特征主要包括以下几个方面：1. 速度加快：应力腐蚀破裂引起的腐蚀速度通常比普通的腐蚀快得多。
这是因为应力的作用加速了金属表面的电化学反应，导致腐蚀过程迅速发展。
X70管线钢焊接接头在H2S溶液中的应力腐蚀实验
大
庆
石
油
学
院
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报
第 ３ 卷 １
Ｖ０ Ｉ３ Ｉ １
第６ 期 ２ ０ ０７年 １ ２月
Ｎｏ ．６ Ｄｅ ． ｃ ２ ０ ０７
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＤＡＱＩ ＮＧ Ｅ ＲＯＬ ＵＭ ＮＳ ＴＵＴＥ Ｐ Ｔ Ｅ Ｉ ＴＩ
Ｘ ０管 线钢 焊 接 接 头 ７ 在 Ｈ２ 液 中的应 力 腐蚀 实验 Ｓ溶
毕凤 琴 ，齐 波 ，张 旭 昀 ，王 勇
（１ ．大 庆 石 油 学 院 机 械 科 学 与工 程 学 院 ， 龙 江 大 庆 １３ １ ； ２ 黑 ６ ３ ８ ．大 庆石 化 公 司 化 工 一 厂 ， 龙 江 大 庆 黑 １３１ ６ ７４）
表 ２ 试 验 因素 和 水 平 表 ３ 均 匀 设 计试 验
１ ３ 试 验 仪 器 ．
试 验采用 西安 力创公 司生 产 的慢速拉 伸试 验机 ．试 验 中 自动控 温设 备是 由 自动 控 温仪 与继 电器 组装
素共 同作 用 以及 它们 之 间可能存 在 的对 Ｓ Ｃ的交互 作用 研 究甚 少 ， Ｃ 而且 针 对 Ｘ ０管线 钢 母 材研 究 得 多 ， ７ 对焊接 接头 研究 得少 ， 对管 道 的 Ｓ Ｃ研 究还 存在 一定 的局 限性［ ．对 影 响 Ｘ７ Ｃ ４ ］ ０管线 钢 焊接 接 头 Ｓ Ｃ Ｓ Ｃ的
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大
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学院学报 来自第 ３ 】卷２０ 年 ０７
１ ２ 试 验设 计 ．
试 验采用 均匀 试验设 计 的方法 ， 试验 水平 和 因素见 表 ２ ．用 Ｕ５５） 匀 试验 使 用 表进 行均 匀 试 验 （ 均
设 计 ， 验水平 与 因素 的搭配 见表 ３ 试 ．
焊接应力腐蚀
焊接中的应力腐蚀问题焊接是现代工业生产中一种重要的金属加工工艺，广泛应用于石油化工、机械、电站等行业，随着工业飞速发展，大型复杂钢结构、压力管道等焊接产品越来越多，相应的材料趋向于厚度大、高强度、合金化、多样化，对焊接质量要求要求越来越高，怎样提高焊接质量，控制焊接过程中存在缺陷呢，下面就以奥氏体不锈钢焊在接过程中存在应力腐蚀缺陷来简单的分析一下。
一应力腐蚀应力腐蚀是指金属在特定腐蚀介质和一定水平拉应力同时作用发生的脆性开裂。
应力腐蚀必须要三个条件同时具备，即一定水平的拉应力，特定的腐蚀介质以及对该腐蚀介质具有应力腐蚀敏感的钢材，应力腐蚀大多数发生在奥氏体不锈钢中。
二应力腐蚀破坏的原因1、由于焊接过程中参数不当以及焊后热处理不规范等问题，使焊缝存在缺陷，使裂纹萌生的几率增大；2、焊接过程中残余应力未及时释放；3、现场组对过程中钢性过大，强行组对等，焊接过程中的变形，包括塑性变形的发展受到更大的限制，尤其是两道焊缝距离接近时；4、焊缝连接使的两焊件形成连续的整体，没有防止裂纹的相应措施，侧可能一裂到底；5、焊接材料选用时对应力腐蚀重要性认识不足。
三应力腐蚀的防止1、原材料的冲击韧性；2、控制应力腐蚀倾向的因素（1）消除和减少氯离子及氢氧根离子的存在在用奥氏体不锈钢制造的压力容器中，如果有氯化物溶液存在，会产生应力腐蚀。
这是由于溶液中的氯离子使不锈钢表面的钝化膜受到破坏，在拉伸应力的作用下，钝化膜被破坏的区域就会产生裂纹，成为腐蚀电池的阳极区，连续不断的电化学腐蚀最终可能导致金属的断裂。
这种腐蚀与氯离子的浓度关系不大，即使是微量的氯离子，也可能产生应力腐蚀。
3、消除和控制初始缺陷对于工艺管道来说，减少初始缺陷是保证焊缝质量，限制和控制应力腐蚀等缺陷嘴重要的途径，焊接成型后的焊缝不得有咬边、焊瘤、凹坑。
焊缝的咬边实际相当于焊缝表面裂纹。
GB50236-98现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范要求，一级焊缝不允许有咬边，无论几级焊缝都不允许存在焊瘤，除了表面缺陷，内部缺陷是最致命的，但是内部缺陷可有RT、UT等手段检查。
焊接件焊接应力如何消除【干货技巧】
什么是焊接应力？焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。
焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。
焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。
焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观。
焊接残余应力对焊件有6个方面的影响：1、对强度的影响2、对刚度的影响3、对受压焊件稳定性的影响4、对加工精度的影响5、对尺寸稳定性的影响6、对耐腐蚀性的影响焊接应力的消除方法：01整体高温回火（消除应力退火）将整个焊接结构加热到一定温度（根据具体工件金属材质而定），保温一段时间，在冷却。
可以消除80%-90%的残余应力。
应用最为广泛的一种应力消除工艺。
02局部高温回火只针对焊缝及其周围部分局部回火，消除应力效果不如整体回火。
设备较简单，适用于结构较简单，拘束度较小工件，诸如长筒形容器，管道接头，长构件的对接接头等。
03机械拉伸法对焊接工件进行加载，使得焊接压缩塑性变形区得到拉伸，减少焊接引起的局部压缩变形量，来降低应力。
常见的有水压试验，水压压力大于容器的使用压力，水压试验的同时对容器进行了一次机械拉伸。
消除部分焊接引起的应力。
04温差拉伸法（低温消除应力）在焊缝两侧各一个适当宽度用氧乙炔火焰加热。
在焊枪后边一定距离喷水冷却。
焊枪火焰冷却喷水以相同速度移动。
形成一个两个温度高（峰值约200摄氏度）焊接区域温度低（约100摄氏度）。
两侧金属因受热膨胀对温度较低的焊接区进行拉伸，产生拉伸塑性变形。
来抵消原来的压缩塑性变形。
从而消除内应力。
常用于规则焊缝厚度小于40毫米的板壳结构，应力的消除。
05振动法针对焊缝区域进行振动。
使得振源与结构发生稳定的共振。
利用稳定共振产生的变载应力，使焊缝区产生塑性变形。
达到消除焊接应力的目的。
碳素钢及不锈钢金属结构使用振动法消除应力效果较好。
具有设备价格低廉，简单，处理成本低，时间短。
不会产生高温回火的氧化问题的特点。
焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究
焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究在工程领域中，焊接是一种常见的连接方法，它通过熔化和凝固金属材料，将两个或多个工件连接在一起，形成一个坚固的接头。
然而，焊接接头在使用过程中常常会遭受电化学腐蚀的侵蚀，导致结构的破坏和性能的下降。
因此，研究焊接接头的电化学腐蚀行为与机制，对于提高焊接接头的耐腐蚀性能具有重要意义。
焊接接头的电化学腐蚀行为主要包括阳极和阴极反应。
在焊接接头中，焊缝和热影响区通常是腐蚀的主要部位。
焊缝中的金属晶界和含有氧化物夹杂物的存在，使得焊缝成为一个易于发生腐蚀的区域。
而热影响区由于焊接过程中的高温热处理，会导致晶粒的生长和相组成的改变，进而影响了热影响区的耐腐蚀性能。
焊接接头的电化学腐蚀机制涉及到多种因素，包括金属材料的化学成分、晶界结构、氧化物夹杂物的分布以及环境中的腐蚀介质等。
这些因素相互作用，导致焊接接头在不同腐蚀环境下表现出不同的腐蚀行为。
例如，在酸性环境中，焊接接头往往会发生酸蚀和晶间腐蚀；而在碱性环境中，焊接接头则容易发生碱蚀和应力腐蚀开裂。
为了研究焊接接头的电化学腐蚀行为与机制，许多科学家和工程师采用了各种表征方法和实验手段。
例如，他们使用电化学测试技术，如极化曲线和交流阻抗谱，来研究焊接接头的腐蚀速率和电化学行为。
同时，他们还利用显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等表征手段，对焊接接头的微观结构和元素分布进行分析。
这些研究方法的应用，为我们深入了解焊接接头的电化学腐蚀行为提供了重要的实验数据和理论依据。
除了实验研究，理论模拟也是研究焊接接头电化学腐蚀行为与机制的重要手段之一。
通过建立适当的模型和假设，利用数值计算方法和计算机仿真技术，可以模拟焊接接头在不同腐蚀环境下的电化学行为。
这种理论模拟的方法，可以帮助我们更好地理解焊接接头的腐蚀机制，并预测焊接接头在实际使用中的腐蚀行为，从而指导焊接接头的设计和材料选择。
总之，焊接接头的电化学腐蚀行为与机制研究对于提高焊接接头的耐腐蚀性能具有重要意义。
金属焊接中的应力腐蚀开裂分析与预防
金属焊接中的应力腐蚀开裂分析与预防在金属焊接中，应力腐蚀开裂是一个普遍存在的问题。
这种现象指的是在受到外部应力作用下，金属焊接接头出现应力腐蚀破裂的情况。
它会严重影响金属焊接接头的性能和使用寿命，因此对于应力腐蚀开裂的分析与预防非常关键。
本文将围绕着金属焊接中的应力腐蚀开裂，从分析其原因、影响因素和预防措施等方面进行探讨。
一、应力腐蚀开裂的原因应力腐蚀开裂的形成是由于金属焊接接头同时受到应力和腐蚀介质的作用，从而引发了金属腐蚀破裂。
其原因主要有以下几个方面：1.应力源：金属焊接接头中存在各种应力源，如冷却过程中的收缩应力、加热过程中的热应力、装配过程中的焊接残余应力等。
这些应力源的存在使得金属接头产生了内应力，为应力腐蚀开裂提供了条件。
2.腐蚀介质：金属焊接接头在使用环境中遭受到腐蚀介质的侵蚀，如酸性、碱性或盐性介质等。
这些腐蚀介质与金属焊接接头之间的相互作用会导致金属发生腐蚀，从而降低其力学性能和耐蚀性。
3.材料选择：金属材料的选择也会对应力腐蚀开裂起到重要影响。
一些材料本身就具有较高的应力腐蚀敏感性，容易发生腐蚀破裂。
此外，焊接接头处于退火状态下时，晶界与晶界附近区域的化学成分和晶界能对应力腐蚀开裂也具有影响。
二、应力腐蚀开裂的影响因素除了上述原因外，还有一些其他因素会进一步影响应力腐蚀开裂的产生与发展。
这些因素包括：1.温度：温度是影响应力腐蚀开裂的重要因素之一。
在一定温度范围内，金属的活化能和扩散速率会显著增加，从而加剧金属的腐蚀破裂。
2.应力：外部应力对金属焊接接头的应力腐蚀开裂有着直接影响。
当外部应力超过金属材料的抗应力裂纹扩展能力时，应力腐蚀开裂就会产生。
3.介质浓度：腐蚀介质的浓度对应力腐蚀开裂的发生和发展也起到重要作用。
高浓度的腐蚀介质会加速腐蚀破裂的速度。
三、应力腐蚀开裂的预防措施为了有效预防金属焊接中的应力腐蚀开裂，我们可以采用以下方法：1.材料选择：选择抗应力腐蚀开裂性能良好的金属材料，如高强度合金钢、不锈钢等。
焊接奥氏体不锈钢常见缺陷及防止措施
奥氏体不锈钢焊接常见缺陷及防止措施产品质量的影响因素，主要是受人的素质、加工设备、材料、工艺、环境五个方面的影响。
奥氏体不锈钢的焊接缺陷的形成，有诸多影响因素。
本文主要讨论焊接工艺的控制及缺陷形成机理，并提出预防措施。
一、接头碳化物析出敏化1、产生原因奥氏体不锈钢经过固溶处理后，组织均匀，没有碳化物相，具有最高的耐腐蚀性能，尤其是耐晶间腐蚀性能。
但经过焊接加热后，过饱和的碳从晶内析出向晶界偏聚，并与铬结合形成Cr23C6，即敏化。
由于焊接快速加热和冷却，使碳化物析出敏化局限在较窄的温度范围，随敏化温度下停留时间和钢的化学成分不同而变化，一般在600-850℃。
此外，并非整个焊件都会敏化，而只有焊接循环峰值温度恰好介于敏化温度之间的接头区域才会发生碳化物析出。
当碳化物析出后，将造成析出区晶界贫铬，这使得接头在随后的使用中可能产生晶间腐蚀。
2、防止措施防止敏化的关键是要避免或消除碳化物的析出。
因此主要从焊接材料和焊接工艺的选择两方面来采取措施。
①选用超低碳或添加Ti、Nb等稳定元素的不锈钢焊接材料。
②采用小线能量，减小危险温度范围停留时间。
采用小电流、快速焊、短弧焊、焊条不作横向摆动，焊缝可以强制冷却，减小焊接影响区。
多层焊，控制层间温度，后焊道要在前焊道冷却到60℃以下再焊。
③接触腐蚀介质焊缝最后焊接。
④焊后进行固溶处理。
二、热裂纹1、产生原因①奥氏体不锈钢的导热系数较小和线膨胀系数较大，在焊接局部加热和冷却条件下，接头在冷却过程中可形成较大的拉应力。
焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是产生热裂纹的必要条件。
②奥氏体不锈钢易形成方向性强的柱状晶焊缝组织，有利于有害杂质的偏析而促使形成晶间液态夹层。
③奥氏体不锈钢及其焊缝的合金组成较复杂，不仅有S、P、Sn、Sb等杂质可形成易熔夹层，一些合金元素因溶解有限，也能形成有害的易熔夹层，促进热裂纹的形成。
2、防止热裂纹的措施①控制焊缝金属的组织：焊缝组织为奥氏体+铁素体的双相组织时，不易产生低熔点杂质偏析，可以减少热裂纹的产生。
焊接残余应力的分布规律
焊接残余应力的分布规律一、引言焊接是一种常见的金属连接方法，但在焊接过程中会产生残余应力。
焊接残余应力对焊接件的性能和使用寿命有着重要的影响。
了解焊接残余应力的分布规律对于优化焊接工艺和改善焊接质量具有重要意义。
二、焊接残余应力的形成原因焊接过程中，由于高温引起的热膨胀和冷却引起的收缩不一致，导致焊接件产生残余应力。
主要原因包括： 1. 温度梯度引起的热应力：焊接过程中，焊缝和周围基材的温度梯度较大，导致热应力的产生。
2. 体积收缩引起的力学应力：焊接过程中，焊缝和周围基材由于冷却引起的收缩不一致，产生了力学应力。
3. 相变引起的应力：焊接过程中，由于相变引起的体积变化也会导致应力的产生。
三、焊接残余应力的分布规律焊接残余应力的分布规律受到多种因素的影响，包括焊接工艺、焊接材料、焊接过程参数等。
根据焊接残余应力的分布规律，可以将其分为以下几个方面：1. 焊接接头中心区域焊接接头中心区域是焊接残余应力的集中区域。
由于焊接过程中产生的热应力和力学应力都会在这个区域集中释放，导致残余应力较大。
2. 焊接接头边缘区域焊接接头边缘区域是焊接残余应力的较大区域之一。
由于焊接过程中热量的集中和收缩的不均匀性，使得焊接接头边缘区域的残余应力较大。
3. 焊接接头与基材交界处焊接接头与基材交界处是焊接残余应力的另一个集中区域。
由于焊接过程中焊接接头与基材的热膨胀系数不同，导致焊接接头与基材交界处的残余应力较大。
4. 焊接接头内部区域焊接接头内部区域是焊接残余应力的分布相对均匀的区域。
由于焊接过程中的热应力和力学应力在这个区域得到部分释放，残余应力较其他区域较小。
四、焊接残余应力的影响焊接残余应力对焊接件的性能和使用寿命有着重要的影响，主要表现在以下几个方面：1. 形变和破裂焊接残余应力会导致焊接件产生形变和破裂，影响焊接件的尺寸精度和结构完整性。
2. 变形和变形失稳焊接残余应力会引起焊接件的变形和变形失稳，影响焊接件的力学性能和稳定性。
腐蚀事例分析及防护方法
腐蚀实例分析及防护方法（应力腐蚀实例）【1】北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造，由于冷凝液的腐蚀发生破坏，便用304型不锈钢（0Cr18Ni9）管更换。
使用不到两年出现泄漏，检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。
分析：北方冬季在公路上撒盐作为防冻剂，盐渗入土壤使公路两侧的土壤中的氯化钠的含量大大增加，奥氏体不锈钢在这种含有很多氯化物的潮湿土壤中，为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境，从而发生应力腐蚀。
防护措施：1、把奥氏体不锈钢管换成碳钢管【2】某化工厂生产氯化钾的车间，一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂，转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。
经鉴定为应力腐蚀破裂。
分析：氯化钾溶液经过离心转鼓过滤后，氯化钾浓度升高。
然而离心转鼓的材质为（1Cr18Ni9Ti）奥氏体不锈钢。
而氯离子的含量远远超过发生应力腐蚀的临界氯离子浓度，为奥氏体不锈钢发生应力腐蚀破裂提供特定的氯化物的环境。
所以转鼓会发生应力腐蚀从而发生断裂。
防护措施：1、更换转鼓的材质2、定期清洗表面的氯化物【3】CO2压缩机一段、二段和三段中间冷却器为304L（00Cr19Ni10）型不锈钢制造。
投产一年多相继发生泄漏。
经检查，裂纹主要发生在高温端水侧管子与管板结合部位。
所用冷却水含氯化物0.002%~0.004%。
分析：管与管板连接形成的缝隙区。
由于闭塞条件使物质迁移困难，容易形成盐垢，造成氯离子浓度增高。
高温端冷却水强烈汽化，在缝隙区形成水垢使氯化物浓缩。
防护措施：1、改进管与管板的联接结构，消除缝隙。
2、立式换热器的结构改进，提高壳程水位，使管束完全被水浸没。
3、管板采用不锈钢—碳钢复合板，以碳钢为牺牲阳极【4】一高压釜用18-8不锈钢制造，釜外用碳钢夹套通水冷却。
冷却水为优质自来水，含氯化物量很低。
高压釜进行间歇操作，每次使用后，将夹套中的水排放掉。
仅操作了几次，高压釜体外表面上形成大量裂纹。
分析：操作时高压釜外表面被冷却水浸没，停运时夹套中的水被放掉。
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浅谈焊接接头应力腐蚀控制方法
摘要：焊接过程引起焊接接头组织和力学性能的不均匀性。
本文首先对金属焊接性进行了阐述，重点研究了控制焊接接头应力腐蚀的方法。
关键词：焊接接头应力腐蚀控制
金属材料在拉伸应力和特定的腐蚀环境共同作用下出现的低于共强度极限的破裂现象称为应力腐蚀开裂。
应力腐蚀的断口呈脆性，危险性很大。
据统计，我国输油干线发生应力腐蚀的事故很多，造成巨大的经济损失。
应力腐蚀开裂往往起源于焊接接头区域。
但传统应力腐蚀开列的研究工作主要是针对母材，对焊接接头的特殊性注意较少，这与石油管理应力腐蚀开裂的实际情况存在差异，并使石油管理安全性评定和剩余使用寿命预测产生偏差。
一、金属焊接性概述
金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应性。
主要是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。
根据讨论问题的着眼点不同，焊接性又分为工艺焊接性和使用焊接性。
工艺焊接性是指特定材料在指定工艺条件下形成优质焊接接头的能力，使用焊接性是指形成的接头适应使用要求的程度，两者都是材料在焊接过程中力学和冶金行为发展变化的结果。
自从有焊接工艺出现以来，就随之出现了焊接性问题，随着新的焊接方法的不断涌现，材料制造工艺的不断完善和新材料的出现，以及生产应用对结构越来越高的性能要求，金属焊接性问题不断得到解决又不断涌现。
因此，
焊接性仍是生产和研究中极为重要的课题之一。
1、工艺焊接性分析
工艺焊接性中最为重要的问题是各类裂纹，其中以热裂纹和冷裂纹最为普遍，长期以来一直是人们关注的问题。
因此，对它们的研究也最多。
由于早期冶炼水平有限，钢中的杂质含量较高，焊接热纹是常见的严重缺陷之一。
因而关于焊接热裂纹的理论研究较早。
可以说人们对热裂纹，尤其是凝固裂纹的产生机理较为清楚，对于与晶间液膜有关的凝固裂纹，钢中的硫含量以及低熔点硫化物起着重要作用，因此，随着冶金水平的提高，钢材中s、p含量不断降低，许多情况下，凝固裂纹的问题已基本解决。
随着石油、化工、原子能和航天事业的发展，高温合金、cr-ni 奥氏体钢和高强铝合金材料得到广泛应用。
但这些材料中具有较高的热裂敏感性，因此防止焊接热裂纹再度成为生产中迫切需要解决的问题，例如：奥氏体焊缝具有较高的热裂纹敏感性，故人们常采用有一定量的d铁素体的双相组织来防止热裂纹，但是较多的铁素体要影响钢材的耐蚀性和促进d相产生，引起d相脆化，并影响其高温性能，而奥氏体钢主要用于高温及抗腐蚀条件下的，所以对于奥氏体钢焊缝，很难通过调整焊缝的化学成分来防止凝固裂纹的产生。
研究表明，可以能过辅助热源的应用来解决这一些问题。
功率大小与能量密度合适的辅助热源，施加位置合适时，可以有效降低焊接在凝固过程中所受的拉伸应变，从而从力学角度起到防止凝固裂纹产生的效果。
焊接冷裂纹问题是随着钢材强度级别的提高出现的，研究表明，冷裂纹产生的三大要素是钢种的淬硬倾向、接头氢含量，人们已经可以从不同角度解决这一焊接问题，从冶金方面看，通过冶炼技术不断提高和轧制设备不断完善，已经开发了微合金化控轧钢等。
从工艺方面来看，如何采用低氢焊接材料，低氢焊接工艺，焊前预热，焊后除氢处理等，必要时可采用异种焊接材料进行焊接。
2、使用焊接性研究
使用焊接性中，热影响区的淬火硬化和退火软化是人们比较熟悉的问题。
近年来，m-a组元引起的低合金高强钢焊接热影响区组织脆化问题十分显著，m-a组元在中等冷速最易产生，当它存在时，成为潜在的裂纹源，促使材料脆人，解决该组元引起的脆化问题，无非从工艺和冶金两方面入手，首选是控制焊接线能量，使热输入尽可能低，母材的低si化也能减少m-a组元，另外，中温回火对m-a组元有很好的改善效果。
对于高强钢来说，工作条件的恶化，如低温环境、高温、高压等，对焊接材料的强度和接头韧性提出越来越高的要求，一般地说，焊接残余应力对结构的力学状态将产生较大影响，故重要的焊接结接构件都对其残余应力作特殊的考虑，比较彻底的方法是焊后热处理消除残余应力，但应注意焊后热处理可能会降低材料的强度，还可能引起强化相的析出，导致脆化。
焊接是一个涉及到高温物理、传热传质、冶金反应、相变的以
及残余应力和变形的复杂工艺过程，早期焊接性研究采用理论预测、数值模拟，其仅限于温度和应力应形的范围，随着计算机技术的发展，这一趋势已在迅速改变，在宽广得多的范围内正全面进行预测、模拟和尝试，人们已逐渐认识到预测和模拟作为一种战略性工具对深入理解复杂过程和革新焊接及连接技术的巨大潜力。
定量化及模拟尤其是数值模拟是焊接性研究的重要趋势。
传统的焊接性研究只有与先进的计算机技术相结合才能满足现代工业的要求，这一点也是焊接性能研究的一个重要趋势。
二、焊接接头应力腐蚀的方法
1、控制合金元素
添加合金元素为了提高钢的性能可以采用添加nb、mo、cr、v 等合金元素的方法改善组织，避免粗大的碳化物形成，使之细化和均匀化。
添加合金元素nb可以细化材质的晶粒，采用低p、低si 的钢种，同时加入一定的mo，可以防止晶界偏析；mo、cr、mn会降低c的扩散速度，可以改变表面电极电位或在h2s溶液中形成致密的钝化膜，从而阻碍氢的扩散进入。
而nb、v会和c形成nbc和v4c3，使碳化物坏化弥散分布。
降低有害元素的含量p、s、si以及as、sn、pb、bi元素具有很强的脆化晶界作用，含量应尽可能低。
同时mns夹杂是氢致裂纹的发源地，p易造成微观偏析，因此，s、p含量更应该降低。
2、控制焊接工艺
选用合适的焊接材料。
一般来讲，根据工作介质的不同，焊缝
金属的化学成分和金相组织应尽可能与母材一致，满足性能要求。
采用合适的焊接工艺。
为防止应力腐蚀开裂，在焊接工艺方面要制订合适的焊接方法、焊围和焊接顺序，过大的线能量会使昌粒粗化，也会大大增加应力腐蚀倾向。
要求不发生严重的热影响区硬化、晶粒长大和各种脆化及偏析，同时降低构件的残余应力。
如采用多层焊工艺可使熔合区应力腐蚀临界应力场强度因子大于焊缝应力腐蚀临界应力场强度因子，因为多层焊时后一道焊缝对前一道焊缝有热处理作用，前道焊缝焊接热循环作用下，使熔合区粗大组织得以细化从而提高了熔合区的scc抗力。
实践证明，热影响区硬度升高，开裂临界应力就降低，热影响区对应力腐蚀开裂倾向有相当大的影响。
焊后热处理。
由于受现场条件和成本等限制，管道焊接接头有时带着较高双向（环向和轴向）拉伸残余应力运行，可以采取焊后热处理等工艺措施消除管道焊接接头的残余应力，以提高其应力腐蚀抗力。
常用的方法有水冷散热法、感应加热法及背层堆焊法。
3、控制介质因素
降低介质浓度。
在可能的情况下，采取措施降低介质浓度，以阻上应力腐蚀产生，不同的材料在不同的介质浓度有不同的临界浓度。
增大介质ph值。
随介质的ph值增大，其scc倾向降低。
控制介质温度。
在低温和高温时，不易发生scc，对于不同的钢材发生scc的上限和下限温度不同。
综上所述，为了避免在生产过程中造成无谓的经济损失，我们相关施工人员一定要注意对焊接接头应力腐蚀进行控制，并按要求对管理及时进行全面检查，这样可以全面掌握管道发生应力腐蚀的程序，及时消除隐患。