张义磊 马燕铭 陆 斌

（泰安市特种设备检验研究院）

0 引言

焊接是压力容器制造过程中重要的加工工艺，焊缝的质量和性能对于化工设备的可靠性和安全性有着重要影响[1]。由于焊接主要以热源输出为主，接头存在典型的热影响区域，使得该位置晶粒粗大，材质出现脆性趋势，容易产生冲击薄弱区[2]。不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，但由于合金元素的特殊性，其焊接性能与普通低碳钢相比较差，焊后发生微裂纹的倾向较严重[3]。因此，需要对焊缝的力学性能进行研究和分析。

冲击韧性和强度是体现压力容器力学性能的重要参数，也是衡量焊缝抵抗外部载荷能力的指标。通过对焊缝薄弱区进行力学性能测试，可得出热影响区相关参数的变化规律[4]，有利于后期对结构进行优化或者加强。文中对压力容器对接焊缝试样进行冲击性能试验，这对整个焊接工艺的可靠性评估有着重要的作用。

1 冲击性能研究

1.1 性能分析

为了研究不锈钢材质压力容器的焊接性能，对焊缝试样进行冲击试验，得到了不同位置的焊缝缺口。对试验结果进行分析后可知，当冲断口在焊缝熔合线位置时，断口的尖端始终不超出焊缝中心7 mm区域。热影响区是由多种复杂组织共同组成的，使得接头力学性能不稳定，粗大晶粒的分布规律直接影响接头可承载的极限强度和韧性[5]。一般来说，热影响区对接头在疲劳载荷下的抵抗力影响较大，晶粒的分布特性与接头抗冲击能力和硬度有着一定的内在联系。……