低碳钢（含碳量＜0.25）; 低合金钢（合金元素含量1〜3、含碳量＜0.20）; 不锈钢（合

  中碳钢（合金元素含量＜1、含碳量0.25〜0.35）; 低合金钢（合金元素含量＜3、含

  中碳钢（合金元素含量＜1、含碳量0.35〜0.45）; 低合金钢（合金元素含量 1〜3、

  含碳量0.30〜0.40）;不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.20）。

  中、高碳钢（合金元素含量＜1、含碳量＞0.45）; 低合金钢（合金元素含量 1〜3、

  含碳量＞0.40）;不锈钢（合金元素含量 13、含碳量0.30〜0.40）。

  考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备情况和焊接部位所处的位置

  一般碳钢和低合金钢间的焊接；低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接； 不锈钢复合钢板

  焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号（ GB

  980-76）、焊条的性能和用途（GB980〜984-76）等有关国家标准。

  径薄壁管可不预热），焊后650-700C回火处理。自动焊丝用H13CrMoA和焊剂250等。

  压力容器用钢的基础要求：较高的强度 ，良好的塑性、韧性、制造性能和与相容性。

  1、碳:碳含量增加时，钢的强度增大，可焊性下降，焊接时易在热影响区出现裂纹。

  因此能承受压力的容器用钢的含碳量一般不应大于 0.25%。2、钒、钛、铌等：在钢中加入钒、钛、

  将硫和磷等有害元素含量控制在很低水平，即大幅度的提升钢材的纯净度，可提高钢材的韧性、

  因此，与一般结构钢相比，能承受压力的容器用钢对硫、磷、氢等有害杂质元素含量的控制更加严格。

  例如，中国能承受压力的容器用钢的硫和磷含量分别应低于 0.020%和0.030%。随着冶炼水平的提高，

  化学成分对热处理也有决定性的影响，如果对成分控制不严，就达不到预期的热处理效果。

  二、力学性能材料的力学行为一一由于载荷 （如载荷种类、作用方式等）和应力状态的不同，

  以及钢材在受力状态下它所处的工作环境的不同， 钢材受力后所表现出的不同行为， 称为材

  钢材的力学行为，不仅与钢材的化学成分、 组织架构有关，而且与材料所处的应力状态和环

  力学性能决定力学行为。 钢材的力学性能主要是表征强度、韧性和塑性变形力的判据，

  a、能承受压力的容器设计中，常用的强度判据：包括抗拉强度6 b,屈服点6s,持久极限，蠕变极限,疲劳极限6-1。

  c、能承受压力的容器设计中，常用的韧性判据：冲击吸收功 Akv,韧脆转变温度，断裂韧性。

  Akv:夏比V型缺口冲击吸收功Akv，能较好地反映材料的韧性，与断裂韧性有较好的数值联系，世界各国压力容器规范标准都对 Akv提出了要求。

  如16MnR钢板，要求在00C时的横向（指冲击试件的取样方向） Akv不小于31J。当使用温度不高于或等于-200C时，需要仔细考虑低温冲击韧性，并根据应力水平、设计温度和厚度，确定夏比V型缺口冲击试验温度和Akv的指标。

  ◊冷加工的要求制作的完整过程中进行冷卷、冷冲压加工的零部件要求钢材有良好的冷加工成型性能和塑性，其断后伸长率3 5应在15〜20%以上。为检验钢板承受弯曲变形力，一般应

  根据钢板的厚度，选用合适的弯心直径，在常温下做弯曲角度为 1800的弯曲实验。试样外

  ◊焊接的要求可焊性是指在一定焊接工艺条件下， 获得优质焊接接头的难易程度。钢材的可

  碳一一其中影响最大的是含碳量。含碳量愈低，愈不易产生裂纹 ，可焊性愈好。

  一般认为，Ceq小于0.4%时，可焊性优良；Ceq大于0.6%时，可焊性差。中国目前对能承受压力的容器用钢尚未规定碳当量要求，但上述计算碳当量的公式对分析焊接裂缝的敏感性具有一定的参考价值。按上式计算的碳当量小于 0.45%。

  ***根据冷裂纹产生的原因，防止淬火组织，减少氢的来源，使熔化金属中的氢有机会逸出，是防止和减少出现冷裂纹的原则。具体可采用下述措施。

  一般焊接淬火倾向较大的钢种多选用低氢型焊条，个别情况下亦可选用奥氏体电焊条。焊前要仔细烘干焊条。控制焊接材料中的含氢量在 0.001%~0.005%以下。

  应尽量采用小电流多层焊。采用大电流虽然具有降低近缝区冷却速度的作用， 但易过热，而

  焊前进行预热。焊前预热这不仅能降低冷却速度，防止产生淬火组织，另外也有除

  焊后保温缓冷。工件焊完后立即用石棉布或石棉灰盖上， 以减慢冷却速度防止淬火。对结构很复杂，而钢种又易淬火的工件，除采取上述措施外，有时还要及时进行焊后热处理，以消除应力、脆化相和除氢。

  不锈钢焊接要点及需要注意的几点 1•采用垂直外特性的电源，直流时采用正极性(焊丝接负极)

  2•—般适合于6mm以下薄板的焊接，具有焊缝成型美观，焊接变形量小的特点

  钨极从气体喷嘴突出的长度，以 4~5mm为佳，，在角焊等遮蔽性差的地方是 2~3mm，

  焊接电弧长度，焊接普通钢时，以 2~4mm为佳，而焊接不锈钢时，以 1~3mm为佳，

  为使氩气很好地保护焊接熔池，和便于施焊操作，钨极中心线与焊接处工件一般应保

  持80~85 °角，填充焊丝与工件表面夹角应尽可能地小，一般为 10°左右。

  防风与换气。有风的地方，务请采取挡网的措施，而在室内则应采取适当的换气措施。

  电弧长度，不锈钢的 MIG焊接，一般都在喷射过渡的条件下来施焊，电压要调整到 弧长在4~6mm的程度。

  防风。MIG焊接容易受到风的影响， 有时微风而产生气孔， 所以风速在0.5m/sec以上

  采用平特性焊接电源，直流焊接时采用反极性。使用一般的 CO2焊机就可以施焊， 但送丝轮的压力请稍调松。

  干伸长度，一般的焊接电流为 250A以下时约15mm，250A以上时约20~25mm较为 合适。

  （1） 焊缝中的冷裂当焊缝为铸铁型时，较易出现这种裂纹。当采用异质焊接材料焊接，使

  焊缝成为奥氏体、铁素体或铜基焊缝时， 由于焊缝金属有较好的塑性， 配合采取了合理的冷焊

  避免措施：对焊件进行整体加热（ 550〜700C）,使温差减小，降低焊接应力；采用加热减 应区法降低补焊处所受的应力。

  （2） 热影响区的冷裂纹该种裂纹多数发生在含有较多渗碳体及马氏体的热影响区，在某些 情况下也有几率发生在离熔合线稍远的热影响区。

  冶金措施：（1）通过调整焊缝化学成分，使其脆性温度区间缩小； （2）加入稀土元素，增强

  工艺措施：（1）采用正确的冷焊工艺，使焊接应力降低； （2）使母材中的有害杂质较少熔入

  说的最简单一点热裂纹就是焊接过程中在温度比较高、 冷却过程中就出现的裂纹， 原因

  冷裂纹就是焊缝基本冷却以后出现的裂纹， 这一段时间会很长，有的很多年后才出现裂纹。

  主要原因是内部氢（少数也有一定的可能其他气体） 析出聚集造成微型高压力空间， 在应力作用下

  延展开裂，裂纹有沿着晶界开裂，也有贯晶开裂， 形式多样，有的能在断面上找到细微的点

  至于详细具体的原因和防治方法， 要根据具体金属化学成分来分析。 关于这方面的资料

  最实用的处理方法就是，冷裂纹：采用预热缓冷和尽可能降低拘束度；热裂纹则主要控制S、 P含量，减少焊缝合金化，再就是使用锤击法缓解焊接应力。

  1） b s=300~400MPa级的低合金高强度钢：这些钢材一般是以热轧和正火状态使用 ，母材组织

  为铁素体加珠光体•其碳当量一般在 0.40%以下，焊接性良好，故不需要采取比较特殊的工艺措施 只有在厚板，接头钢性大或在温度低的情况下焊接时 ，为防止冷裂纹才需要采取一定的措施

  2） b s=450~550MPa级的低合金高强度钢：这些钢正火后，母材组织为细晶粒铁素体加珠光体 或贝氏体。其碳当量较高， CE=0.4~0.6%，有较明显的淬硬倾向。这类钢在焊接时，要适当预

  3）b s=600~1000MPa级的低合金高强度钢：为了使这类钢焊后的机械性能达到设计的基本要求，焊 接时，应保证奥氏体的热影响区有足够的冷却速度， 以便顺利获得低碳马氏体或下贝氏体组

  织。这类钢的焊接接性差，焊接时除要严控氢外，还要采取一定的措施， 适当提高预热温度或

  低碳钢的焊接性能好，不需要采取了特殊的工艺措施 ，就能够得到优质接头，只有在用材成份

  不合格（硫,磷含量过高）或施焊环境恶劣等，焊接刚性过大等，才有机会出现焊接裂纹.

  普通低合金钢焊接的重要特点之一是：热影响区有比较大的淬硬倾向， 随着强度等级的提高，

  热影响区的淬硬倾向也相应增大，同时随着淬硬倾向的增加，产生冷裂纹的倾向也会加剧。

  3焊接接头刚度所决定的焊接残余应力，残余应力增加，产生冷裂纹的倾向增加。

  1铜及铜合金的导热性好， 热容量大，易使填充金司与母材熔合不良， 并造成焊不透，因此， 焊接热输入宜大，必要时进行适当的预热，如焊紫铜时，预热 400~500度，焊黄铜时，预热

  2铜的线线胀系数较大（比低碳钢大 50%以上），热胀冷缩明显，焊后变形大，且在较大的 残余应力下易产生冷裂纹，因此， 焊接时宜采用窄焊道，合理的焊接顺序，焊后锤打等措 施，以减少变形和残余应力

  3铜在液态进能溶解大量的氢，但在凝固和冷却过程中，氢的溶解度大幅度的降低，如过剩的氢

  气来不及逸出，就会形成氢气孔，同时氢还能与氧化亚铜反应，生成水汽（ H2O），也会引

  起气孔。因此，焊前应彻底清理坡口及焊件表面，去除氧化物，油污，水汽等，选用脱氧及

  去氢能力较好的焊接材料，并按规定烘干，如焊接紫铜时，一般都会采用低氢焊条铜 107,焊前

  4铜在液态时容易氧化，生成氧化亚铜并溶解在铜液里，在结晶时，氧化亚铜与铜形成低熔 点共晶体，存在铜晶粒的界面上，使其塑性降低，还有产生热裂纹，因此，焊接时需采用含 有脱氧剂的铜及铜合金焊丝。

  5铜合金里的合金元素， 一般比铜更易氧化和烧损， 还有部分合金元素在高温易蒸发， 因此，

  焊接黄铜时，可选用含硅的焊接材料，使熔池表明产生致密的氧化硅薄膜， 以防止锌的氧化

  和蒸发，在工艺上设法降低焊接时的温度， 提高焊接速度，最好能够降低熔池处于高温下的时间，

  ***焊后热处理顾名思义就是在焊接完成后进行的热处理，必须要格外注意的是升温速度、热处理

  温度、保温时间、降温速度等，不同的材质、不同的焊接材料和焊接方法焊后热处理的工艺 各不相同。

  ***把焊件加热到适当的温度，并保温，然后缓慢冷却，这一过程叫焊后热处理。目的是为 了消除（降低）焊接残余应力，改善焊接接头的机械性能，获得一定的金相组织和相应的性能 .

  1:铝和氧的亲合力很大，表面极易氧化生成致密的氧化铝薄膜，其熔点（ 2050度）远远超

  过铝合金的熔点（一般约 6000C左右），将阻碍母材的熔化和熔合，且氧化膜的比重大，不 易浮出熔池，而易形成夹渣。因此，焊前应清理坡口及焊丝表面的氧化膜，油污，水汽等， 最好采用氩气保护焊，若采用气焊， 要使用熔剂，并在焊接过程中，不断用焊丝挑破熔池表

  2:铝在液态时可溶解大量的氢，但在固态时几乎不溶解氢，在焊接熔池凝固和快速冷却的 过程中，氢气来不及逸出，易形成气孔，因此，除了焊前彻底清理坡口，焊丝外，对于手工 电弧焊用铝焊条，还必须严格烘干（ 1500C烘干1~2h ）以最好能够降低焊接时进入焊缝中的氢。

  3:铝的线线胀系数较大（比铁将近大一倍）凝固时的收缩率大，焊件的焊接应力也较大， 在焊件刚性或厚度大时，尤其杂质易形成低熔点共晶时， 产生热裂纹的倾向较大。因此，应

  重视焊接材料，方法，工艺规范及焊接顺序的选择，以最好能够降低焊接应力， 控制熔池金属的

  4:铝的导热系数较大，使得焊件熔化困难，接头熔合不好，焊不透等。因此，宜采用能量 较集中的热源。如采用氩弧焊，厚度在 20mm以下可不预热，而用其它电弧焊，一般焊前

  5铝的高温强度很低（在 370度时，其强度仅力约 10MPa）,支住熔池以形成焊缝较困难， 且铝熔化后，表面颜色无明显变化，难以叛断熔池温度的变化而焊穿。 为此，往往采用垫板。

  而一般现场施焊时不加垫板，这就要求操作技术要高，以保证单面焊双面成形良好。

  6:焊后的焊渣及残存熔剂对铝有一定的腐蚀作用，因此，在焊后必须及时预以清除。

  ***不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。 不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，

  而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。 不锈钢 自本世纪初问世，到现

  在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工 业的发展和科学技术进步奠定了重要的物质技术基础。 不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过

  程中逐步形成了几大类。按组织架构分，分为马氏不锈钢（包括析出强化不锈钢） 、铁素体

  不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类； 按钢中的主要化学成分或钢

  中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、 铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高

  钼不锈钢、高纯不锈钢等；按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、 耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、 无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织架构特点 和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。大体上分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、 奥氏体不锈钢、双相不锈钢和析出强化型不锈钢等，或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。

  钛；能细化钢的晶粒组织，来提升钢的强度和韧性•在不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶 间腐蚀现象.

  镍；能提高钢的强度和韧性， 提高淬透性.含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，

  Cr是强化元素，少量加入Cr就能提高钢的抗 H2S,NH3,CO2,H2O,HNO3,高温度高压力H2及抗 大气，海水腐蚀的能力.Cr能防止钢脱碳，在钢表明产生致密的氧化膜，故能提高钢的高温氧化 性介质中的耐蚀性，但是Cr不能提高钢的抗碱，氯化物和硝酸盐腐蚀的能力•

  Ni可强化铁素体，改善钢的抗低温冲击性能•能提高对酸，碱和海水的耐侵蚀的能力，也能增强耐 大气腐蚀及抗腐蚀疲劳的能力 ，但是在耐H2S腐蚀方面,Ni是有害元素•无助于抗高温度高压力 H2的腐蚀•反而易使钢产生腐蚀破裂•

  Ti能提高钢抗高温度高压力 H2-N2-NH3腐蚀的能力，与其它元素配合使用能提高钢抗大气 誨水

  ***铬：产生钝化膜，阻碍阳极反应，提高钢的电极电位，提高钢的抗化学腐蚀和抗老化性能•

  不锈复合钢板是由不锈钢复层和碳钢 （或低合金钢）基层轧制（或爆炸复合）而成的双层金

  属；其复层保证耐腐蚀和抗老化性能，而强度主要由基层承担。由于复层与基层材料的成分，性能及 其焊接性有较大的差异，焊接有一定的难度。往往因基层焊接时，可能熔化不锈钢复层，使 得合金元素掺入而导致焊缝金属的塑性和韧性降低，甚至产生裂纹。在不锈钢复层焊接时， 会造成焊缝成分稀释，降低其塑性及耐腐蚀性能，因此，焊接时必须注意。

  1正确选取用焊接材料，复层与基层间的交界层（过渡层）焊接时，一般宜选用 25-13型焊

  接材料，如奥 302，奥307焊条。虽也可用 25-20型的纯奥氏体焊材，如奥 402，奥407焊 条，但其抗裂性能不如 25-13型焊材，且较昂贵，因此较少选用。

  2焊前组装需以复层为基准，防止错边量过大，以免影响焊接质量，最好在基层面点固焊。

  3焊接过渡层时，为减少稀释，在保证焊透的前提下，应尽量采用小规范，且宜将复层熔去

  1:珠光体耐热钢属于低合金钢，焊接时，如果冷却速度较大，则易形成淬硬组织。合金含 量越高，其淬硬倾向越大，如有较大的拘束应力存在时，会导致裂纹的产生，因此，预热和 缓冷，减慢冷却速度是防止该类钢冷裂纹产生的重要措施。

  2要使焊缝的化学成分与母材金属相一致。焊接时，焊缝金属的化学成分应最大限度接近被 焊钢材的成分，以保证高温下性能的一致。 否则在长期高温运行条件下， 焊接接头内的合金

  元素会发生扩散，特别是在熔合区的碳发生迁移， 使接头的持久强度和塑性降低， 影响结构 长期可靠的工作。

  稳定化处理，一般是在固溶处理后进行，常用于含 Ti、Nb的18-8钢，固处理后，将钢加热

  到850〜880C保温后空冷，此时Cr的碳化物完全溶解，脱而钛的碳化物不完全溶解，且 在冷却过程中充分析出，使碳不可能再形成铬的碳化物，因而有效地消除了晶间腐蚀。