焊接线能量对高压容器的爆破安全性影响分析

苏开明， 秦平， 邵飞翔， 李旭东

（凯迈（洛阳）气源有限公司，河南洛阳471003）

0 引言

气瓶的爆破安全性是气瓶的一项重要指标，在气瓶规范中会被单独提出来进行批次性试验,以保证气瓶使用过程中的安全[1]。

钨极氩弧焊是钢制薄壁高压容器成型的一种重要方法，其焊接过程是焊件的受热过程，施加到焊件上的热量大小与分布状态影响熔池金属的凝固、相变过程，并影响热影响区金属显微组织的转变。影响焊接的参数主要包括焊接电流、焊接速度、保护气流量等[2]。

1 原理

本文的研究过程选用一种马氏体沉淀硬化不锈钢作为高压容器的原材料，该材料是通过奥氏体→马氏体→时效马氏体进行组织转变的，该钢在固溶过程中，铜、铌等元素融入奥氏体晶粒中，冷却后将获得过饱和的铜、铌的马氏体，得到第一次强化，接着在时效过程中，过饱和的铜、铌等元素析出，使基体得到再一次强化[3-5]。

原材料先经固溶处理后加工成零件，然后通过钨极氩弧焊进行零件焊接，焊缝探伤合格后进行时效处理，得到强化的气瓶。当进行到零件焊接时，在焊缝成形的同时，其附近的母材经受了一次热处理（焊接高温），形成了一个组织和性能极不均匀的焊接热影响区，热影响区中靠近焊缝的区域被加热到Ac1温度以上时，熔合线区域开始转变为奥氏体，稍远一点的组织被加热到As（低于Ac1）以上，则转变为马氏体和逆转奥氏体，这些逆转奥氏体弥散分布在马氏体的基体上，微观表现为晶粒粗大，且不能经过随后的时效而强化[3-4]。……