王志刚， 琚丹丹， 忽俊成， 郑维信， 王岑

(1.甘肃省压力容器特种材料焊接重点实验室，甘肃 兰州 730314；2.兰州兰石重型装备股份有限公司，甘肃 兰州 730314；3.哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 前言

承压设备的封头大部分都是通过旋压或冲压的工艺方式制作而成[1-3]。由于奥氏体不锈钢的韧性较强，所以在旋压或冲压时，不需要提前对钢板进行加热处理，这样的加工方式称为冷冲压和冷旋压。若采用在塑性变形之前对钢板材料进行加热处理，这样的加工方式为热冲压和热旋压[4-8]。谢晓芳等人[1]的研究认为冷旋压过程中，力的反复作用使其发生冷作硬化，提出变形应控制在15%以内，甚至更小；瞿金辉等人[2]的研究发现，304封头直边段裂纹主要是形变诱导马氏体相使得该部位应力极具升高，直至裂纹形成和扩展；张雪涛等人[4]对北海封头生产发生开裂失效的奥氏体不锈钢封头各部位进行了铁素体测定，发现变形率较低区域封头底部、变形率5%的区域有少量相变马氏体，而直边段已有大量相变马氏体。吉章红等人[3]的研究发现奥氏体不锈钢在高温环境中，铁素体是有害相[9-11]。

1 问题现状

国内某制造厂承制的苯乙烯项目反应器，设备简图如图1所示。其材质为S30409, 规格为φ2 800 mm×14 mm×14 455 mm，净质量33 900 kg，设计温度649 ℃，设计压力0.17 MPa，介质为氢气、苯乙烯、乙苯、水蒸气等。该反应器下封头尺寸为EHA 2 800 mm×23 mm，封头制造过程为，在固溶温度(1 050±20)℃×35 min下，整体热冲压成形，整个压制过程中严格控制终压温度不低于850 ℃，并随炉带封头拼缝试板。……