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调质高强钢的应用是压力容器大型化和轻型化的重要技术手段之一,再热脆化及裂纹是设计制造必须面对的一个重要问题。本研究以07MnNiVDR为主要研究对象,详细研究了其再热脆化与裂纹敏感性,探讨了其再热脆化与裂纹产生机理,分析了焊接与热处理工艺参数对再热裂纹产生的影响。研究表明采用大热输入焊接是07MnNiVDR钢产生再热脆化与裂纹的工艺原因。该钢中碳及合金元素含量相对较低,焊后再热过程中引起的沉淀硬化不明显,一般不至于引起明显的再热脆化和产生再热裂纹。但是,当焊接热输入增大以后,由于晶粒的过分长大,使得晶界总面积显著减少,Cr、Mo、V等元素在再热过程中会明显沿晶界聚集形成碳化物,这将导致晶界附近形成合金元素的“贫化层”,造成晶界强化机制相对不足,变形集中于晶界,从而表现出再热脆化。再热温度较低时,碳化物沉淀析出困难,不会形成明显的“贫化层”,而较高的再热温度下,“贫化层”会由于合金元素的扩散而被削弱,因此,“贫化层”的存在有一个温度区间,对应着再热脆化的敏感温度区间。合金元素含量高时“贫化层”相对难以形成,再热脆化敏感温度相应较高,07MnNiVDR钢由于合金元素含量较低,较易形成“贫化层”,因而敏感温度相应较低,试验表明在600℃左右。杂质元素P在晶界的偏聚进一步恶化了“贫化层”的性能,会造成更严重的脆化,有效地控制P含量虽不能避免再热脆化,但减轻了脆化的程度,有利于避免再热裂纹的产生。相对于早期的CF-62钢,试验材料P含量约降低了一半,同时增加了Ni改善其韧性,因此,其焊接结构产生再热裂纹的风险有所降低。ASME压力容器用低合金调质高强钢SA543作为对比材料作了类似的研究,试验结果验证了07MnNiVDR钢再热脆化机理的推断。该材料亦具有一定的再热脆化倾向,由于其稍高的合金元素含量使得其敏感温度相对略高,但产生再热裂纹的风险却较07MnNiVDR高。为避免承压设备设计与制造中的盲目性,改变部分国产承压设备事故率高、可靠性低的状况,有必要采用基于风险的设计制造来指导合理生产,及时有效地控制设备和生产的风险水平。本文以国产07MnNiVDR钢为例,分析了调质高强钢制承压设备全寿命过程中可能产生的风险,提出了在生产制造早期对再热脆化风险进行控制的措施,推荐了试验材料的焊接和热处理工艺参数,研究结果已取得成功应用。