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压力容器焊接工艺、热处理工艺

一、压力容器焊接工艺

1 目的、范围

为保证压力容器的焊接质量,特制定本工艺。

本工艺适用于钢制压力容器的气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊焊接工作。压力容器的焊接除应遵守本工艺外,还应符合设计文件的技术要求。

2 引用标准

NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定

NB/T 47015-2011 压力容器焊接规程

TGS Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则

NB/T 47018.1-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分:采购通则

NB/T 47018.2-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分:钢焊条

NB/T 47018.3-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分:气体保护电弧焊

丝和填充丝

NB/T 47018.4-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分:埋弧焊钢焊

丝和焊剂

JB/T 3223-2017 焊接材料质量管理规程

DL/T 869-2012 火力发电厂焊接技术规程

DL/T 752-2010 火力发电厂异种钢焊接技术规程

GB/T 30583-2014 承压设备焊后热处理规程

DL/T 819-2010 火力发电厂焊接热处理技术规程

NB/T 47013.1-2015 承压设备无损检测第1部分:通用要求

NB/T 47013.2-2015 承压设备无损检测第2部分:射线检测

NB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分:超声检测

NB/T 47013.4-2015 承压设备无损检测第4部分:磁粉检测

NB/T 47013.5-2015 承压设备无损检测第5部分:渗透检测

3 焊接工艺评定

施焊下列各类焊缝的焊接工艺应按NB/T 47014评定合格:

a) 受压元件焊缝;

b) 与受压元件相焊的焊缝;

c) 上述焊缝的定位焊缝;

d) 受压元件母材表面堆焊、补焊。

4 焊工

施焊下列各类焊缝的焊工应按TGS Z6002规定考核合格:

a) 受压元件焊缝;

b) 与受压元件相焊的焊缝;

c) 熔入上述永久焊缝内的定位焊缝;

d) 受压元件母材表面堆焊、补焊。

5 焊接材料

5.1 焊接材料应根据钢材的化学成分、力学性能、使用工况条件和焊接工艺评定的结果选用。

5.2 焊接材料的质量应符合国家标准的规定,焊接工程中使用的进口焊接材料应在使用前通过复验确认其符合设计使用要求。

5.3 首次使用的新型焊接材料应由供应商提供该材料熔敷金属的化学成分、力学性能(含常

温、高温)、温度转变点A C1、指导性焊接工艺参数等技术资料,经过焊接工艺评定合格后方可在工程中使用。

5.4 焊缝金属的力学性能应高于或等于母材规定的限值,当需要时,其他性能也不应低于母材相应要求;或力学性能和其他性能满足设计文件规定的技术要求。

5.5 合适的焊接材料与合适的焊接工艺配合,以保证焊接接头性能在经历制造工艺过程后,能满足设计文件规定和服役要求。

5.6 应掌握焊接材料的焊接性能,用于压力容器的焊接材料应有焊接试验或实践基础。

5.7 碳素钢相同钢号相焊

选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值,或符合设计文件规定的技术条件。

5.8 强度型低合金钢相同钢号相焊

选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值,或符合设计文件规定的技术条件。

5.9 耐热型低合金钢相同钢号相焊

5.9.1选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值,或符合设计文件规定的技术条件。

5.9.2 焊缝金属中的Cr、Mo含量与母材规定相当,或符合设计文件规定的技术条件。

5.10 低温型低合金钢相同钢号相焊

选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值,或符合设计文件规定的技术条件。

5.11 高合金钢相同钢号相焊

选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值。当需要时,其耐腐蚀性能不应低于母材相应要求,或力学性能和耐腐蚀性能符合设计文件规定的技术条件。

5.12 不同钢号钢材相焊

5.12.1 不同强度等级的碳素钢、低合金钢钢材之间相焊,选用焊接材料应保证焊缝金属的抗拉强度高于或等于强度较低一侧母材抗拉强度下限值,且不超过强度较高一侧母材标准规定的上限值。

5.12.2 奥氏体高合金钢与碳素钢、低合金钢之间相焊,选用焊接材料应保证焊缝金属的抗裂性能和力学性能。当设计温度不超过370℃时,采用铬、镍含量可保证焊缝金属为奥氏体的不锈钢焊接材料;当设计温度高于370℃时,宜采用镍基焊接材料。

5.13 不锈钢复合钢基层相焊,选用焊接材料应保证焊缝金属的力学性能高于或等于母材规定的限值。覆层钢材选用焊接材料应保证焊缝金属的耐腐蚀性能,当有力学性能要求时,还应保证力学性能。覆层焊缝与基层焊缝以及覆层焊缝与基层钢材的交界处宜采用过渡焊缝。

5.14 焊接材料在采购、验收、仓储及使用过程中的管理要求应符合JB/T 3223。

5.15 焊条、焊剂在使用前应按照其说明书的要求进行烘焙,重复烘焙不应超过两次。焊接重要部件的焊条,使用时应装入温度为80℃~110℃的专用保温筒内,随用随取。

焊材入库前检查质量证明文件和包装,合金焊材进行适量光谱分析复查。

建立焊材入库清单、焊材烘焙记录、焊材领用/发放记录。

5.16 焊丝在使用前应清除锈、垢、油污等杂物。

5.17 钨极氩弧焊宜使用钨铈电极,牌号为WCe-20,规格为Φ2.5mm。

5.18 氩气

所用氩气的纯度不得低于99.95%。氩气瓶必须垂直放置,尽量靠近施焊位置,以便于节约氩气,降低成本。氩气的压力低于1MPa时严禁使用。

氩气皮管敷设不得影响通道的畅通,同时要做好防止人员、机具和材料挤压氩气皮管

的防护措施,以免影响氩气的保护效果。

5.19 压力容器用焊接材料应符合NB/T47018的规定。

5.20 焊接材料应有产品质量证明书,并符合相应标准的规定。使用单位应根据质量管理体系规定按相关标准验收或复验,合格后方准使用。

5.21 常用钢号推荐选用的焊接材料见NB/T47015的表1;不同类别、组别相焊推荐选用的焊接材料见NB/T47015的表3。

6 焊前准备

6.1 场地

高合金钢钢制压力容器场地应与其他类别的材料分开,地面应铺防划伤垫。

6.2 设备

6.2.1焊接设备、加热设备及辅助装备应确保工作状态正常,安全可靠,仪表应定期校准或检定。

6.2.2 焊接设备应满足工艺要求,参数调节灵活、方便,通用性好。

6.3 焊接坡口:应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口或自行设计。坡口形式和尺寸应考虑一下因素。

6.3.1 焊接方法。

6.3.2 母材种类与厚度。

6.3.3 焊缝填充金属尽量少。

6.3.4 避免产生缺陷。

6.3.5 减少焊接变形与残余应力。

6.3.6 有利于焊接防护。

6.3.7 焊工操作方便。

6.3.8 复合材料的坡口应有利于减少过渡焊缝金属的稀释率。

6.4 特种材料焊接坡口的形式与尺寸,符合NB/T 47015的附录B。

6.5 坡口制备

6.5.1 制备坡口可采用冷加工法和热加工法。采用热加工方法制备坡口,需用冷加工去除影响焊接质量的表面层。

a) 如采用热加工方法(如火焰切割、等离子切割、碳弧气刨)下料,切口部分应留有不小于5mm的机械加工余量。

b) 碳素钢和标准抗拉强度下限值不大于540MPa的强度型合金钢可采用冷加工,也可采用热加工制备坡口。

c) 耐热型低合金钢、高合金钢和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度型低合金钢,宜采用冷加工方法。若采用热加工方法,对影响焊接质量的表面层,应用冷加工方法去除。

6.5.2 焊接坡口表面应保持平整,坡口内及边缘20mm内母材不应有裂纹、分层、夹杂物、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷。

6.5.3淬硬倾向较大的钢材,如经过热加工方法下料,坡口加工后要经表面探伤检测,合格后方可组对。

6.5.4 不同厚度焊件组对时,其厚度差应按照下列方法进行处理。

6.5.4.1 内壁尺寸不相等时,按图1、图2形式进行加工。

图1

图2 6.5.4.2 外壁尺寸不相等时,按图3形式进行加工。

图3

6.5.4.3 内外壁尺寸均不相等时,按图4形式进行加工。

图4

6.5.5 不锈钢坡口两侧应作必要防护,防止沾附焊接飞溅。

6.5.6 坡口尺寸符合图纸要求。

6.5.7 焊件清理

焊件在组对前应将坡口表面及附近母材(内、外壁或正、反面)的油、漆、垢、锈等清理干净,直至发出金属光泽,清理范围如下:

a) 对接焊缝:坡口每侧各为(10~15)mm。

b) 角焊缝:(焊脚尺寸K值+10)mm。

c) 埋弧焊焊缝:(上述a)或b)的清理范围+5)mm。

d) 奥氏体不锈钢坡口清理、修整接头、清理焊渣和飞溅用的电动或手动打磨工具,宜选用无氯铝基无铁材料制成的砂布、砂轮片、电磨头,或选用不锈钢材料制成的錾头、钢丝刷或其他专用材料制成的器具。

6.6 组对定位

6.6.1组对定位过程中应注意保护不锈钢表面,防止机械损伤。

6.6.2组对定位后,坡口间隙、错边量、棱角度等应符合图样规定或施工要求。

6.6.3 避免强力组装,定位焊缝长度及间距应符合焊接工艺文件的要求。

6.6.4定位焊应由合格焊工操作,定位焊工艺及焊接材料与正式施焊一致。定位焊后应确认尺寸是否与要求一致,如有不符合要求的地方,应立即清除,重新进行定位焊。

6.6.5 焊接接头拘束度大时,宜采用抗裂性能更好的焊材施焊。

6.6.6 定位焊缝不得有裂纹,否则应清除重焊。如存在气孔、夹渣时亦应去除。

6.6.7 熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧,否则应修整。

6.6.8 焊件组对的局部间隙过大时,应设法修整到规定尺寸,不应在间隙内加填塞物。

6.6.9 焊件组对时应将待焊件垫置牢固,防止在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。

6.6.10焊件对口时应做到内壁齐平。对接单面焊局部错口不应超过壁厚的10%,且不大于1mm。对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的10%,且不大于3mm。为防止引起附加应力,禁止用强力对口,更不允许用膨胀法对口。坡口形式、坡口尺寸、对口尺寸以图纸要求为准,若无要求,可参照图5、图6、图7。(单位:mm)

α=30~35°,b=2.5~3.5,p=1.0~1.5

图5 V形坡口对接示意图(δ=4~16)

α=10~15°,b=2.5~4.0,p=0.5~1.5,R=6

图6 U形坡口对接示意图(δ>16~60)

α=30~40°,β=8~12°,b=2.5~4.0,p=1.0~1.5,R=5~6

图7 双V形坡口对接示意图(δ>30)

7 焊接工艺

7.1 预热

7.1.1 常用钢材推荐的最低预热温度见表1。

7.1.2 压力容器焊前预热及预热温度应根据母材交货状态、化学成分、力学性能、焊接性能、厚度及焊件的拘束程度等因素确定。

7.1.3 焊接接头的预热温度除应参照NB/T 47015外,一般通过焊接性能试验确定。实施的预热温度,还要考虑环境温度、结构拘束度等因素的影响。

7.1.4 当焊接两种不同类别的钢材组成的焊接接头时,预热温度应按要求高的钢材选用。7.1.5 碳钢和低合金钢的最高预热温度和道间温度不宜大于300℃,奥氏体不锈钢最高道间温度不宜大于150℃。

7.1.6 采取局部预热时,应防止局部应力过大。

7.1.7 预热范围应大于测温点A所示区间(见图8),此区间内任意点的温度都要满足规定的要求。

7.1.8 需要预热的焊件接头温度在整个焊接过程中应不低于预热温度。

7.1.9 当采用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时,应考虑预热要求。7.1.10 预热温度的测量

7.1.10.1应在预热面的背面测定温度。如做不到,应先移开加热源,待母材厚度方向上温度均匀后测定温度。温度均匀化的时间按每25mm母材厚度需2min的比例确定。

7.1.10.2 测温点位置(见图8)

a) 当焊件焊缝处母材厚度≤50mm时,A等于4倍母材厚度δs,且≤50mm。

b) 当焊件焊缝处母材厚度>50mm时,A≥75mm。

图8 测温点A的位置

7.2 施焊

7.2.1 压力容器焊接前,应根据设计文件、服役要求和现场条件,依据评定合格的焊接工艺,从实际情况出发,编制“焊接工艺规程”,表格格式见附录。

7.2.2 焊工应按焊接工艺规程、图样和技术标准进行施焊。

7.2.3 焊接环境

7.2.3.1焊接环境出现下列任一情况时,应采取有效防护措施,否则禁止施焊:

a) 风速:气体保护焊大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s;

b) 相对湿度大于90%;

c) 雨雪环境;

d) 焊件温度低于-20℃。

7.2.3.2 当焊件温度为-20℃~0℃时,应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。

7.2.3.3 允许进行焊接操作的最低环境温度见表2。

表2 允许进行焊接操作的最低环境温度

7.2.4 应在引弧板或坡口内引弧,禁止在非焊接部位引弧。纵焊缝应在引出板上收弧,弧坑应填满。

7.2.5 防止地线、电缆线、焊钳等与焊件打弧。

7.2.6 电弧擦伤处需经修磨,使其均匀过渡到母材表面,修磨的深度应不大于该部位母材厚度δs的5%,且≤2mm,否则应进行补焊。

7.2.7 对有冲击试验要求的焊件应控制线能量,每条焊道的线能量都不超过评定合格的限值。

7.2.8焊接管子、管件时,一般采用多层焊,各焊道的接头应尽量错开。

7.2.9 角焊缝的根部应保证焊透。

7.2.10 多道焊或多层焊时,应注意道间和层间清理,将焊缝表面熔渣、有害氧化物、油脂、锈迹等清除干净后再继续施焊。

7.2.11 双面焊须清理焊根,显露出正面打底焊缝金属。

7.2.12 接弧处应保证焊透与熔合。

7.2.13 施焊过程中应控制道间温度不超过规定的范围。当焊件规定预热时,应控制道间温度不低于预热温度。

7.2.14 采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝应经检查合格,并及时进行次层焊缝的焊接,以防产生裂纹。多层多道焊缝焊接时,应进行逐层检查,经自检合格后方可焊接次层焊缝。

7.2.15 为降低焊接应力与变形,采用两人对称焊接,两人不得在同一处收头,以免温度过高影响焊接质量。对称焊接要求见图9、图10。

图9 垂直固定位置(2G)图10 水平固定位置(5G)

7.2.16 施焊中,每焊完一层后,应将药皮和飞溅清理干净,并仔细检查有无缺陷,如果有缺陷,必须将缺陷清除,经自检合格后才能进行下一层的焊接,直至焊完。

7.2.17 施焊中应特别注意接头和收弧质量,收弧时应将熔池填满,多层多道焊缝的接头应错开,错开量为30~50mm;应尽量避免在拐角处收弧、起弧。

7.2.18 容器壁厚大于38mm时,填充和盖面焊接时必须满足下列要求(9%~12%Cr 马氏体型耐热钢除外):

a) 采用钨极氩弧焊进行根层焊接的焊层厚度不小于3mm。

b) 焊道的单层增厚不大于所用焊条直径加2mm;单道焊道宽度不大于所用焊条直径的5倍。

7.2.19 9%Cr马氏体型耐热钢焊接特殊要求

7.2.19.1 焊条电弧焊时,层间温度不宜超过250℃;埋弧焊时,层间温度不宜超过300℃。7.2.19.2 焊条电弧焊进行填充和盖面时,宜采用直径不大于3.2mm的焊条焊接,每根完整的焊条所焊接的焊道长度与该焊条的熔化长度之比应大于50%。焊缝其单层增厚不超过焊条直径,焊道宽度不超过焊条直径的4倍。

7.2.19.3 埋弧焊宜采用直径不大于3.2mm的焊丝,焊接时应合理调整焊丝偏移量,优化焊层形状。

7.2.19.4 焊后热处理应在焊接完成后,焊件温度降至80℃~100℃,保温1h~2h后立即进行。

7.2.20 除非确有办法防止根层焊道氧化,合金含量较高的耐热钢(含铬量大于3%或合金总含量大于5%)容器焊接时,内壁或焊缝背面应充氩气或其混合气体保护,并确认保护有效。7.2.21 公称直径不小于1m容器的对接接头,采取双面焊接时应采取清根措施。清根后应按要求将氧化物清除干净。

7.2.22 每条焊缝宜一次焊完。当中断焊接时,对冷裂纹敏感的焊件应及时采取保温、后热或缓冷等措施。重新施焊时,仍需按原规定预热。

7.2.23可锤击的钢质焊缝金属和热影响区,采用锤击消除接头残余应力时,打底层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击。

7.2.24引弧板、引出板、产品焊接试件不应锤击拆除。

7.2.25 对需做检验的隐蔽焊缝,应经检验合格后,方可进行其他工序。

7.2.26 焊口焊完后应进行清理,经自检合格。

7.3 后热

7.3.1 对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件应采取后热措施。

7.3.2后热应在焊后立即进行。

7.3.3 后热温度一般为200℃~350℃,保温时间与后热温度、焊缝金属厚度有关,一般不少

于30min。

7.3.4 若焊后立即进行热处理则可不进行后热。

7.4 焊接返修

7.4.1 对需要焊接返修的缺陷应分析产生原因,提出改进措施,按评定合格的焊接工艺编制焊接返修工艺文件。

7.4.2 返修前应将缺陷清除干净,必要时可采用无损检测确认。

7.4.3 待返修部位应制备坡口,坡口形式及尺寸要防止产生焊接缺陷且便于焊工操作。

7.4.4 如需预热,预热温度应较原焊缝适当提高。

7.4.5 返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。

7.4.6 下列情况下,焊接返修后要求重新进行热处理:

a) 有压力腐蚀的压力容器;

b) 盛装毒性为极度或高度危害介质的压力容器;

c) 低温压力容器。

7.4.7 下列情况下,焊接返修后,可不再重新进行热处理:

a)压力容器用钢材限于NB/T47014中Fe-1和Fe-3两类;

b)返修焊缝厚度小于钢材厚度δs的1/3,且不大于13mm。位于焊缝同一横截面的两处

返修部位,返修焊缝厚度则为两处之和;

c)焊接返修要得到业主的书面认可,返修部位应记录在产品质量证明书上;

d)焊接返修技术要求

1)返修焊缝坡口,要进行表面无损检验,确认无缺陷;

2)采用低氢型药皮焊条

3)Fe-1类钢材,预热温度高于或等于100℃;

Fe-3类钢材,预热温度高于或等于180℃,道间温度不超过230℃;

4)焊道最大宽度为焊芯直径的4倍;

5)对于Fe-3类钢,则需采用半焊道加回火焊道技术进行焊接返修:

①采用最大直径为3.2mm的焊条在坡口表面堆焊一层;

②在焊第二层之前,要将坡口表面层上的堆焊金属磨去一半厚度;

③采用最大直径为4mm的焊条继续施焊;

④在返修焊缝表面施焊回火焊道;

⑤返修焊缝及回火焊道完成后进行后热:200℃~260℃保温4h;

⑥磨去回火焊道余高,使之与母材表面齐平;

⑦返修焊缝冷却到常温后进行表面无损检测,对于Fe-3类钢材,应在焊后至少

48h才允许进行检测。返修焊缝厚度大于10mm时应进行射线检测。

e) 钢材表面的焊接修复

1)表面修复仅限于小面积,例如去除定位块时撕掉钢材表面的修复;

2)可参照d )中的规定;

3)焊接修复的表面不能接触容器内介质。

7.5 焊接检查与检验

7.5.1焊前

a) 母材、焊接材料;

b) 焊接设备仪表工艺装备;

c) 焊接坡口接头装备及清理;

d) 焊工资质;

e) 焊接工艺文件。

7.5.2 施焊过程中

a) 焊接规范参数;

b) 执行焊接工艺情况;

c) 执行技术标准情况;

d) 执行设计文件规定情况。

7.5.3 焊后

a) 实际焊接记录;

b) 焊工钢印代号;

c) 焊缝外观及尺寸;

d) 后热、焊后热处理;

e) 产品焊接试件;

f) 无损检验。

8 不锈钢复合钢制压力容器的焊接应符合NB/T 47015第9章的规定。

附录

焊接工艺规程

(续表)

二、压力容器热处理工艺

1 目的范围

为保证压力容器焊接的预热、后热和焊后热处理的质量,特制定本工艺。

本工艺适用于压力容器焊后热处理工作。压力容器焊后热处理除应遵守本工艺外,还应符合产品标准、设计文件与合同的要求。

2 引用标准

GB/T 30583-2014 承压设备焊后热处理规程

GB/T16839.1-2018 热电偶第1部分:电动势规范和允差

GB/T2614-2010 镍铬—镍硅热电偶丝

NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定

NB/T 47015-2011 压力容器焊接规程

DL/T 869-2012 火力发电厂焊接技术规程

DL/T 819-2010 火力发电厂焊接热处理技术规程

3 焊后热处理工艺

3.1 评定

3.1.1 焊后热处理工艺应按照NB/T 47014的规定,在相应的焊接工艺评定中进行评定。

3.1.2 实际采用的焊接热处理工艺应与所评定的内容一致。

3.2 焊后热处理厚度δPWHT

3.2.1等厚度全焊透对接接头的δPWHT为其焊缝厚度(余高不计),此时δPWHT与母材厚度相同。

3.2.2对接焊缝连接的焊接接头中,δPWHT等于对接焊缝厚度;角焊缝连接的焊接接头中,δPWHT等于角焊缝厚度;组合焊缝连接的焊接接头中,δPWHT等于对接焊缝和角焊缝厚度中较大者。

3.2.4不同厚度受压元件相焊时的δPWHT取值如下(见GB/T30583附录A ):

a ) 两相邻对接受压元件中取其较薄一侧母材厚度;

b ) 筒体内封头结构,则取筒壁厚度和角焊缝厚度中较大者;

c ) 在筒体上焊接管板、平封头、盖板、凸缘或法兰时,除图1所示δf >δ0这一类情况取法兰厚度δf外,其余则取筒壁厚度;

图1 筒体焊接法兰(δf >δ0)

d ) 接管、人孔等连接件与筒体、封头相焊时,取连接件颈部焊缝厚度、筒体焊缝厚度、封头焊缝厚度,或补强板等连接件角焊缝厚度之中的较大者;

e ) 接管与法兰相焊时, 取接管颈在接头处的焊缝厚度;

f ) 当非受压元件与受压件相焊, 取焊接处的焊缝厚度;

g ) 管子与管板焊接时,取其焊缝厚度;

h ) 焊接返修时,δPWHT取其所填充的焊缝金属厚度(余高不计),即图2中t。

图2 焊接返修图

3.3 局部焊后热处理时均温、加热和隔热范围如图3所示。必要时,在背面也要布置加热器和绝热材料。均温带的最小宽度为焊缝最大宽度两侧各加δPWHT或50mm,取两者较小值; 在返修焊缝两端各加δPWHT或50mm,取两者较小值。

说明: h k—焊缝最大宽度; SB—均温带宽度;

HB—加热带宽度; GCB—隔热带宽度。

图 3 局部焊后热处理各带示意图

3.4 筒体局部焊后热处理时,加热带应环绕包括均温带在内的筒体全圆周。如不产生有害的温度梯度, 在离开均温带较远处, 可减少加热带的宽度或降低其温度。

3.5 较大截面半径的椭圆形封头、半球形封头和球壳板局部焊后热处理时,均温带呈圆形覆盖返修焊缝及周围,均温带边缘离返修焊缝边界至少为δPWHT或50mm ,取两者较小值。加热带尺寸需足够大。

3.6 均温带所示体积范围内任意一点温度都应符合焊后热处理的规定。加热带应保证均温带所示体积范围的温度值,隔热带则应保证热能效率,并防止产生有害的温度梯度。

3.7 加热带和隔热带的宽度按GB/T30583附录B确定。

3.8 焊后热处理规范参数见表1,当碳钢和某些低合金钢制焊件焊后热处理温度低于表1中的最低保温温度时,最短保温时间按表2的确定。焊后热处理温度不得低于表1或表2中的最低保温温度。

表1 焊后热处理规范参数

钢材种类碳钢、低合金钢高合金钢低合

金钢

高合

金钢

钢质母材

类别、组别Fe-1 Fe-3 Fe-4 Fe-5A

Fe-5B-1

Fe-5C

Fe-5B-2 Fe-6 Fe-7 Fe-9B Fe-10I

最低保温温度

℃600 600 650 680

730

(最高

保温温

度775)

760 730

600

(最高

保温温

635)

730

在相

应焊后热处理厚度下,最短保温时间h ≤25mm

25mm~50mm

50mm~125mm

>125mm

注:钢质母材类别按NB/T47014的规定。

表2 焊后热处理温度低于规定最低保温温度时的保温时间

比表1规定的最低保温温度再降低温度数值,℃降低温度后最短保温时间,h 备注

30 2 a

55 4 a

80 10 a, b

110 20 a, b

a 最短保温时间适用于焊后热处理厚度δPWHT不大于25mm的焊件,当δPWHT大于25mm时,

厚度每增加25mm,最短保温时间则应增加15min。

b 适用于Fe-1-1组和Fe-1-2组。

3.8.1 Fe-1类、Fe-3类的钢制焊件,当低于表1中的最低保温温度进行焊后热处理时,可按表2的规定延长保温时间;Fe-9B类的钢制焊件保温温度不得超过635℃, 当低于表1中的最低保温温度(最多允许降低55℃)进行焊后热处理时,可按表2的规定延长保温时间。

3.8.2 Fe-5A 类、Fe-5B-1组的钢制焊件,当不能按表1中的最低保温温度进行焊后热处理时,最低保温温度可降低30℃,降低最低保温温度后的焊后热处理最短保温时间:

a ) 当δPWHT≤50 mm时,为4 h与h两者的较大值;

b ) 当δPWHT>50 mm时,为表1中最短保温时间的4倍。

3.8.3 Fe-6类、Fe-7类中的06Cr13 ,06Cr13Al型不锈钢制焊件,当同时具备下列条件时,无需进行焊后热处理:

a ) 钢材中碳含量不大于0.08%;

b ) 用能产生铬镍奥氏体熔敷金属或非空气淬硬的镍-铬-铁熔敷金属的焊材施焊;

c ) 焊接接头母材厚度不大于10mm , 或母材厚度为10mm~38mm 且焊接时保持

230℃预热温度;

d ) 焊接接头100%射线检测。

3.8.4 Fe-7类、Fe-10Ⅰ类焊件温度高于或等于650℃时,冷却速度不应大于55℃/ h,低于650℃后迅速冷却,冷却速度应足以防止脆化。

3.8.5 在下列条件下,Fe-5B-2组别钢制焊件焊后热处理温度的限值。

3.8.5.1最低保温温度:

a) 当焊件δPWHT≤13mm时,最低保温温度为720℃;

b) Fe-5B-2组内钢材与低铬低合金钢或奥氏体钢或镍基材料焊接,如果采用了含铬量

小于3.0%钢质或奥氏体或镍基的填充金属,最低保温温度为705℃。

3.8.5.2 最高保温温度:

a) 当不知道填充金属实际化学成分时,最高保温温度为775℃;

b) 已知填充金属中镍、锰成分为1.0%≤Ni+Mn<1.50%时,最高保温温度为790℃。

3.8.5.3 焊件的部分温度高于上述允许焊后热处理温度时,应采取下列任一措施:

a) 焊件应整体重新进行正火、回火;

b) 如果超过775℃或3.8.5.2 b )规定的最高保温温度,但不超过800℃,应去除焊缝金属重新焊接;

c) 去除焊件上加热超过800℃及相邻不小于75mm的部分,重新正火、回火或更换。

3.8.6 升温速度、降温速度的控制要求。

3.8.6.1 焊后热处理升温速度、降温速度为6250/δ(单位为℃/h ,其中δ为焊件厚度,单位为mm),且不大于300℃/h(P91钢:≤140℃/h;15NiCuMoNb5钢:≤150℃/h);当壁厚大于100mm时,升温速度、降温速度按60℃/h进行控制;300℃以下不控制升温速度和降温速度。

3.8.6.2 对管座或返修焊件,应按主管的壁厚计算焊后热处理的升温速度、降温速度。

3.8.7 焊后热处理的保温时间,可以在一次热处理过程中完成,也可以是在相同保温温度下, 多次热处理过程的累计。

3.8.8 在保温时除另有规定外,各测温点的温度允许在热处理工艺规定温度的±20℃内,但不能超出规定的限值。

3.8.9 调质钢、正火后回火的焊件焊后热处理温度应低于回火温度。

3.8.10 不同钢号钢材相焊时,焊后热处理温度应按焊后热处理温度较高的钢号执行,但温度不应超过两者中任一钢号的下相变点A c1。

3.8.11 Fe-5A类别钢制管道与较低类别钢制管箱焊接时,当符合下列全部条件时,可按较低类别钢所规定的温度进行焊后热处理:

a) 标准规定的最高含铬量为3.0%;

b) 最大管径为DN100;

c) 最大管壁厚为13mm;

d) 标准规定最高含碳量为0.15%。

3.8.12 非受压元件与受压元件相焊时, 应按受压元件的焊后热处理规定执行。

3.8.13 对有再热裂纹倾向的钢种,焊后热处理恒温温度应避开敏感温度区间,升温、降温时,应尽快通过敏感温度区间。

4 设备、仪表、测温用品及绝热材料

4.1焊后热处理仪器设备应满足工艺要求,安全、可靠。

4.2 设备的控温精度应在±5℃以内。对计算机温度控制系统,其显示装置宜有冷端温度自动补偿装置,且其显示温度应以自动记录仪的显示温度为准迸行调整。采用计算机系统记录、显示的热处理记录曲线,系统误差应小于0.5%,并经过计量确认。

4.3 绝热材料、控温仪表和测温仪表应符合相应标准,产品应有质量证明书和使用说明书。

4.4 热电偶、补偿导线的制造厂应具有相应资质,所使用的热电偶、补偿导线应有质量证明书。

4.5 各种计量仪表应按标准规定经计量检验合格。使用前,按规定进行校准。维修后的计量器具,必须重新校验。

4.6 绝热材料不得含有对焊件有害的元素与杂质。宜采用硅酸铝纤维及其制品、高硅氧布、无碱玻璃纤维布等。绝热材料应符合相应的标准和订货技术条件要求。

4.7 绝热材料应能在焊后热处理温度和保温时间内保持原有性能, 不降低保温效果。

4.8 绝热材料在整个焊后热处理过程中应贴紧焊件表面, 防止松动脱落。绝热材料在焊件上铺设时,至少分为两层, 每两层之间的接缝应错开, 同层相邻两块绝热材料搭接宽度要大于100 mm。

4.9 隔热层外表面温度不宜高于60℃。

4.10 绝热材料不得含有对焊件有害的元素与杂质。宜采用硅酸铝纤维及其制品、高硅氧布、无碱玻璃纤维布等。

4.11 绝热材料应满足下列要求:

4.11.1 绝热材料的热阻值应不小于0.35℃·m2/W。

4.11.2 柔性陶瓷电阻加热或远红外加热用绝热材料的熔融温度应高于1150℃。

4.11.3 绝热材料应干燥。

5 温度测量

5.1 测温方法选择

5.1.1 应根据加热方式选择测温方法,柔性陶瓷电阻加热、远红外辐射加热宜采用接触法测温,火焰加热宜采用非接触法测温。

5.1.2 接触法测温宜采用热电偶、测温笔、接触式表面测温仪等,非接触法测温宜采用便携式红外测温仪等。

5.2 热电偶测温要求

5.2.1 热电偶的选择:

a) 应根据焊接热处理的温度、仪表的型号、测控温精度选择热电偶,热电偶的直径与

长度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方法选用。

b) 宜选用Κ分度的防水型铠装热电偶或Κ分度热电偶丝,其质量应分别符合

GB/T16839.1、GB/T2614的要求。

5.2.2 热电偶的安装

5.2.2.1 热电偶的安装位置与数量,应以保证测温和控温准确可靠、有代表性为原则。

5.2.2.2 重要部位的测温点可增加备用热电偶。

5.2.2.3 测温点数量及其布置应在焊件设计图样或示意图中标示。

5.2.2.4 采用焊接方法(如电容储能点焊)连接热电偶与焊件,电容储能点焊要求如下:

a ) 热电偶两条线端点分开约10mm后分别与焊件施焊;

b ) 焊接输出能量应限制在125W.s以内;

c ) 点焊接头可不进行焊后热处理;

d ) 热电偶拆除后,点焊接头部位需经打磨处理,必要时进行表面检测。

5.2.3 在焊后热处理保温期间,局部焊后热处理焊件均温带所示体积范围内任一点温度, 都应在规定范围内。

5.2.4 焊后热处理温度以在焊件上直接测量为准。

5.2.5 在焊后热处理过程中,焊件温度在300℃以上时,应连续自动显示、记录、储存、打印。记录图(表)上应能够区分每个测温点的温度与时间。

5.2.6 连续自动记录仪安装的记录纸,应与记录仪分度号标尺相匹配。

5.2.7 应注意工件位置不同可能导致的加热区温度不均匀。应采取与分区加热相应的测温/

控温方式安装热电偶。

5.2.8 异形结构焊件(例如有焊缝的三通、管座等),应采取措施使得焊件实际被加热的最高温度位于被热处理的焊缝上。其热电偶应至至少有3支,其中1支位于焊缝(控温用),其中2支热电偶(监测温度用)分别位于距焊缝边缘20mm的同一母线上外壁同一直线上。

6 焊后热处理报告

其主要内容如下。

6.1 焊件名称、图号、编号、部件代号及位号, 焊后热处理工艺规程编号。

6.2 焊后热处理合同号或委托书编号。

6.3 焊后热处理类型,加热方式,加热方法及辅助装置。

6.4 焊件结构图、尺寸、钢材牌号、厚度。

6.5 加热器名称、型号及编号;控温仪表和测温仪表(含热电偶及补偿导线)名称、型号及编号;绝热材料名称、厚度。

6.6 测温点数量和布置图。

6.7 焊后热处理工艺:焊后热处理厚度δPWHT、升温速度、保温时间(按各测温点分别统计)、冷却方法与降温速度。

6.8 焊后热处理时间—温度连续自动记录, 当记录图(表)不能区分每个测温点的数值时,还要提供各测温点的巡检时间—温度记录。

6.9 焊后热处理时间、地点及气象条件。

6.10 焊后热处理操作人员及责任人员签字。

压力容器焊接通用工艺规程

1目的 本标准为公司对钢制压力容器的焊接通用技术规定。 2适用范围 本标准适用于公司压力容器的制造,若设计图纸和专用工艺文件有特殊要求时按设计图纸和专用工艺文件执行。压力管道元件焊接参照执行。 3焊接材料 3.1凡用于压力容器的焊接材料,必须NB/T47015《承压设备用焊接材料订货技术条 件》进行采购并有焊接材料的质量证明书(原件)。在使用过程中对焊接材料产生疑义或焊接材料用于重要设备时,由焊接试验室对焊接材料的工艺性能、熔敷金属的化学成分、力学性能、弯曲性能等进行复验。具体复验按相应的标准执行。 3.2焊接材料的代用,必须按材料代用手续经焊接责任人员批准。母材代料可能导致 焊接材料的变更,其代料单必须经由焊接责任人员会签并依照材料代用规定另行补充下达焊接材料变更手续及相应焊接工艺变更手续。 3.3焊接材料的选择 3.3.1相同钢号母材的相焊 1)碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能,且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30Mpa。耐热型低合金钢的焊缝金属还应保证化学成分。 2)高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。 3)不锈钢复合板基层的焊缝金属应保证力学性能,且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30Mpa;复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能,当有力学 性能要求时还应保证力学性能;复层焊缝与基层焊缝以及复层焊缝与基层钢 板的交界处宜采用过渡焊缝。 3.3.2不相同钢号母材的相焊 不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能,且其抗拉强度不应超过强度较高母材标准规定的上限值。 奥氏体高合金钢与碳素钢或低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能和抗裂性能。 宜采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。 3.3.3用于焊接压力容器受压元件及与受压元件相焊的焊条、焊剂应尽量选用碱性或 低氢型的 4焊前准备

压力容器焊接工艺、热处理工艺

一、压力容器焊接工艺 1 目的、范围 为保证压力容器的焊接质量,特制定本工艺。 本工艺适用于钢制压力容器的气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊焊接工作。压力容器的焊接除应遵守本工艺外,还应符合设计文件的技术要求。 2 引用标准 NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定 NB/T 47015-2011 压力容器焊接规程 TGS Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则 NB/T 47018.1-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分:采购通则 NB/T 47018.2-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分:钢焊条 NB/T 47018.3-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分:气体保护电弧焊 丝和填充丝 NB/T 47018.4-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分:埋弧焊钢焊 丝和焊剂 JB/T 3223-2017 焊接材料质量管理规程 DL/T 869-2012 火力发电厂焊接技术规程 DL/T 752-2010 火力发电厂异种钢焊接技术规程 GB/T 30583-2014 承压设备焊后热处理规程 DL/T 819-2010 火力发电厂焊接热处理技术规程 NB/T 47013.1-2015 承压设备无损检测第1部分:通用要求 NB/T 47013.2-2015 承压设备无损检测第2部分:射线检测 NB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分:超声检测 NB/T 47013.4-2015 承压设备无损检测第4部分:磁粉检测 NB/T 47013.5-2015 承压设备无损检测第5部分:渗透检测 3 焊接工艺评定 施焊下列各类焊缝的焊接工艺应按NB/T 47014评定合格: a) 受压元件焊缝; b) 与受压元件相焊的焊缝; c) 上述焊缝的定位焊缝; d) 受压元件母材表面堆焊、补焊。 4 焊工 施焊下列各类焊缝的焊工应按TGS Z6002规定考核合格: a) 受压元件焊缝; b) 与受压元件相焊的焊缝; c) 熔入上述永久焊缝内的定位焊缝; d) 受压元件母材表面堆焊、补焊。 5 焊接材料 5.1 焊接材料应根据钢材的化学成分、力学性能、使用工况条件和焊接工艺评定的结果选用。 5.2 焊接材料的质量应符合国家标准的规定,焊接工程中使用的进口焊接材料应在使用前通过复验确认其符合设计使用要求。 5.3 首次使用的新型焊接材料应由供应商提供该材料熔敷金属的化学成分、力学性能(含常

钢制压力容器焊接与热处理

钢制压力容器的焊接和热处理 钢制压力容器制造中,焊接技术是极为关键的一项技术,文章综 合理论与实际两大方面,对钢制压力容器(尤其是不锈钢复合钢板制 压力容器)详细讨论了设计中的焊接工艺和热处理工艺,强调了焊接 质量的重要性,对钢制压力容器的设计与制造,都有一定的指导意义。 焊接,是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术,设计中焊接接头的正确选择和制造中焊接质量的优缺点,都会对压力 容器的工作及使用寿命产生决定性影响,甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。从这点来看,压力容器的焊接质量,既是个安全性问题,同时也是个经济性问题。 1.不锈钢复合板的焊接工艺 通过翻阅与焊接相关的资料,以及开展焊接性试验,根据NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》,SH/T 3527-2009《石油化工不锈 复合钢板焊接规程》,GB/T 13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定,接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试 验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。焊接工艺的最终 评估结果将作为制定产品焊接工艺的重要依据。 1.1.焊接方法 不锈钢复合钢板有许多成熟的焊接方法,大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料, 没有很大的焊接空间,直焊缝不长,可进行双面焊,对于这类换热器 产品,采用焊条电弧焊方法更为合适,这样不仅能提升焊接质量,同 时还可压缩成本,其操作较为灵活,几乎不受工件形状与焊接位置的 影响。 1.2.焊接材料的选择 焊材的选择,应根据基层强度相等和保证复合层耐腐蚀性的原则 进行。

1.3.焊接设备和环境 通常可选择直流焊机,基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择 焊条电弧焊。所采用的钢丝刷、扁铲等工具都,都应是不锈钢材料。 焊接应在0 ℃以上的环境下进行,同时,现场应采取必要的防风措施。 1.4.焊接沟槽和接头装配 1.4.1.沟槽 选用沟槽形式时,应充分考虑焊接渡层的特点,焊接顺序应依次 为焊基层、渡层到复层,,要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接,同时还应避免复层焊缝被多次受热,从而逐步增强复层焊缝的耐 腐蚀性能,该沟槽形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。 1.4. 2.配对 焊件配对时,应以复层为参考对齐,复层错边量过大,会降低复 层焊缝的质量,因此,我们应该将惊人的数量控制在0.5 mm范围内。 1.4.3.定位焊 对接焊时,只可在基层使用E5015焊条来点焊。定位焊机夹具只 能焊接在基层的一侧,且材质要和基层一致,然而使用E5015焊条进 行焊接。去除工装时,应避免基层金属破损,同时焊接处还应进行打磨,使之保持光滑。 1.4.4.焊接工艺参数 不锈钢复合板的焊接工艺如下表。电流极性都是直流反接。 钢制压力容器的焊后热处理 2.1. 钢制压力容器的焊后热处理的条件 2.1.1.高压容器、储存容器、中压反应容器、移动式压力容器等,都应进行炉内整体热处理。其他压力容器可直接进行整体热处理。大

各类不锈钢压力容器焊接工艺技术规程(类型、特点、要点、焊材选择)

各类不锈钢压力容器焊接工艺技术规程(类型、特点、要点、焊材选择)

目录 一、焊接工艺评定规则: (3) (一)、焊接方法: (3) (二)、母材金属类别: (3) (三)、母材金属的厚度和焊缝金属的厚度: (5) (四)、焊缝填充金属: (6) 二、各类不锈钢压力容器的焊接工艺要点: (6) (一)、概述: (6) (二)、奥氏体不锈钢及其焊接特点: (6) (三)、铁素体不锈钢及其焊接特点: (7) (四)、马氏体不锈钢及其焊接特点: (8) 三、压力容器用不锈钢焊材选用: (8) (一)、奥氏体不锈钢焊材选用: (8) (二)、铁素体不锈钢焊材选用: (9) (三)、马氏体不锈钢焊材选用: (9) 四、压力容器用不锈钢焊接要点: (10) (一)、奥氏体不锈钢焊接要点: (10) (二)、铁素体不锈钢焊接要点: (11) (三)、马氏体不锈钢焊接要点: (12) 五、双相不锈钢的焊接: (12) (一)、双相不锈钢的类型: (12) (二)、双相不锈钢的焊接特点: (13) (三)、双相不锈钢焊材选用: (13) (四)、双相不锈钢的焊接要点: (14) 六、不锈钢压力容器焊接实例: (15)

一、焊接工艺评定规则: (一)、焊接方法: 1、从一种焊接方法改用另一种焊接方法,应作焊接工艺评定试验。 2、适用于锅炉与压力容器的焊接方法有:气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、闪光对接焊、感应加热压力焊、电阻焊、铝热压焊、气压焊、惯性及连续驱动母材焊、螺柱电弧焊和螺柱电阻焊。 3、在实际焊件的同一条焊缝上,如采用两种或两种以上不同的焊接方法,或不同的重要工艺参数焊接时,则可按每种焊接方法所焊的母材,金属厚度分别对试件进行焊接工艺评定。 4、也可以实际焊件焊缝拟使用的组合焊件方法或焊接工艺焊接同一付工艺评定试件。 5、但每一种焊接方法,或焊接工艺所焊的焊缝金属厚度均应满足能取出所要求的拉伸和弯曲试样的要求。 6、对于焊条电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊和埋弧焊,或这些方法的组合,如已完成的焊接工艺评定采用厚度大于13mm的试件,则该焊接工艺评定报告可与另一种焊接方法的工艺评定报告联用于同一条实际焊件的焊缝,包括根部焊道。 (二)、母材金属类别: 1、在锅炉与压力容器中所用母材金属的种类繁多。如以母材金属的钢号或材料的牌号进行评定,则评定的工作量十分大,且无此必要性。 2、为了减少这种无实际意义的重复评定,ASME法规的作法是,将规定认可的标准材料,按其化学成分,力学性能和焊接性加以分类,即将合金成分相近,强度级别和焊接性接近的材料规入一类,并标以P分类号。 3、在同一类母材金属中,又按强度和冲击韧性的等级进行分组,并将分组号标在分类号的后面,例如SA106-A碳钢属于第1类第1组,其分类组别号的表示方法为P1-1。 4、最新的ASME法规已将在锅炉和压力容器中使用的近1000种钢

钢制压力容器热处理通用工艺规程

钢制压力容器热处理通用工艺规程 、范围 本规程规定了碳钢、低合金钢焊接构件的焊后热处理工艺。 本规程适用于锅炉、压力容器的碳钢、低合金钢产品,以改善接头性能,降低焊接残余应力为主要目的而实施的焊后热处理。其他产品的焊后热处理亦可参考执行。 2、引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为了更有效。所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 热处理炉有效区测定方法。 3、要求 3.1 人员及职责 3.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。 3.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。 3.1.3 热处理工应当严格按照焊后热处理工艺进行操作,并认真仔细填写原始操作记录。 3.1.4 热处理责任工程师负责审查焊后热处理原始操作记录(含时间—温度自动记录曲线),核实是否符合焊后热处理工艺要求,确认后签字盖章。 3.2 设备 3.2.1 各种焊后热处理及装置应当满足下述条件:

a)能满足焊后热处理工艺要求; b)在焊后热处理过程当中,对被加热件无有害的影响; c)能保证被加热件加热部分均匀热透; d)?能够准确地测量和控制温度; e)被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 3.2.2 焊后热处理设备可以是以下几种之一: a)电加热炉; b)罩式煤气炉; c)红外线高温陶瓷电加热器; d)能满足焊后热处理工艺要求的其他加热装置 3.3 焊后热处理方法 3.3.1 炉内热处理 a) 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。在积累了炉温与被加热件的对应关系值的情况下,炉内热处理时,一般允许利用炉温推算被加热件的温度,但对特殊或重要的焊接产品,温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准。 b) 被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。 c) 为了防止拘束应力及变形的产生,应合理安置被加热件的支座,对大型薄壁件和结构、几何尺寸变化悬殊者应附加必要的支撑等工装以增加刚性和平衡稳定性。

分析压力容器的焊接及热处理

分析压力容器的焊接及热处理 压力容器在工作过程中承受着一定的压力,使用环境、外加载荷等的变化都会对压力容器的力学性能产生较大的影响,造成强度失效、脆性破坏、疲劳损伤等,如果在其焊接的过程中,其焊缝的处理工艺不当,会对其使用质量造成非常严重的影响,为其实际的使用埋下安全隐患,本文就主要针对焊接及热处理对压力容器焊缝力学性能的影响进行简单分析。 1 模拟试板的热处理实验 制作压力容器模拟试板,将其放置于热处理炉中进行热处理,将其最高温度调到600℃,起始温度低于350℃,然后逐渐升温,使其达到最高热处理温度,为了保证压力容器温度测量的准确性,需要对热处理炉进行定期的维护与保养,并要对加热元件进行定期的更换,确保加热元件时刻能够保持在最佳的状态,在温度记录仪的选择上,应该尽可能地选择比较先进的产品,为了保证其数据记录的准确性,应该将变速器调整至300毫米/小时,这样才能保证其将压力容器的热处理实际情况予以真实的反映。另外,需要对压力容器的温度进行严格的控制,以便于其能够同步均匀升温和降温,一般情况下,在微调阀门时,防止温度变化急剧导致压力容器出现焊缝变形,对温度每升高20℃~30℃时,进行温度调节一次,最大限度降低压力容器的温差,保证容器的强度与韧性等力学性能,确保压力容器的质量。其典型的热处理曲线如图1所示。 2 焊接技术对压力容器焊缝力学性能的影响 在压力容器的整个制造过程中,其中最为重要的一道工序就是焊接,焊接的质量会直接影响到压力容器的质量,在实施压力容器的焊接时,最为关键的是要控制好预热温度、电压、焊接速度、焊接电流及种类等参数,这对于整体的焊接质量具有非常重要的影响。另外,还需要对焊件与焊丝的相对位置、焊丝倾角、焊丝直径等予以控制,一般情况下,焊接的电压、速度、电流等整体上会对压力容器焊缝的塑性、延展性、硬度、强度等力学性能造成较大的影响。所以在压力容器的焊接过程中,要想形成良好的焊缝,保证这些参数的合理匹配是非常必要,这不仅能够提升压力容器的力学性能,并且对于提升压力容器的质量具有非常重要的 作用。

压力容器焊接通用工艺

压力容器焊接通用工艺 很实用的指导文件 压力容器焊接通用工艺 钢制压力容器焊接通用工艺 1.适用范围 本工艺适用于江苏省工业设备安装公司压力容器厂制造安装的压力容器产品的焊接工作。 2.焊接工艺评定和焊工 2.1施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》评定合格。 a.受压元件焊缝; b.与受压元件相焊的焊缝; c.熔入永久焊缝的定位焊缝; d.受压元件母材表面堆焊、补焊;3.焊接材料 3.1焊接材料主要系指焊条、焊丝、焊剂、气体、电极等。 3.2焊接材料选用原则 应根据母材的化学成份、力学性能、焊接性能结合压力容器的结构特点和适用条件综合考虑选用焊接材料,必要时通过试验确定。 焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足图样规定的技术要求。对各类钢的的焊缝金属要求如下:

3.2.1相同钢号相焊的焊缝金属 a.碳素钢、低合金钢的焊缝金属应保证力学性能,且不应超过母材标准规定的抗拉强度的上限值加30MPa。 b.高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。 c.不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能,且其抗拉强度不应超过母材标准规定的上限值加30MPa;复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能,当有力学性能要求时还应保证力学性能。复层焊缝与基层焊缝以及复层焊缝与基层钢板交界处推荐采用过渡层。 3.2.2不同钢号相焊的焊缝金属 a.不同钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能,且其抗拉强度不应 很实用的指导文件 超过强度较高母材标准规范的上限值。 b.奥氏体高合金钢与碳素钢或低合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能。宜采用铬镍含量较奥氏体高合金钢母材高的焊接材料。 3.3焊接材料必须有产品质量证明书,并符合相应标准的规定,且满足图样的技术要求,并按JB4708规定通过焊接工艺评定。进厂时按《焊接材料管理制度》的规定验收或复验,合格后方可使用。

压力容器焊接工艺方法

压力容器焊接工艺方法 压力容器焊接工艺方法 1压力容器焊接工艺的准备 压力容器的制作工艺需要做到很精细,不能够出现任何的差错。而其中的焊接工序也是同样需要很精细,造成焊接工序出差错的原 因就是材料选取的不正确。如果在焊接时选取的钢制材料性能较差 的时候,就会在焊接的接头上出现一些裂痕,这些裂痕对于压力容 器是致命的伤害;如果在选取材料时选取了钢号或者是化学成分不 对的材料,这时在使用过程中就会出现各种腐蚀的现象;而且如果 我们选用的钢制材料的转化温度高于压力容器的温度时,就会使压 力容器在制作的过程中突然断裂。所以,综合以上几点所论述,我 们在选取压力容器的制作材料时,必须要考虑到压力容器的工作条件、工作压力、各个介质之间的腐蚀性、钢制材料的温度,还要重 点注意钢制材料的力学性能、物理性能、化学性能等等一系列的科 学因素。当然,在进行压力容器的焊接工序的时候,还需要技术方 面的硬性要求。在焊接工序的准备阶段,在选取压力容器容器外圈 的时候,要选用低碳钢、不锈钢、低合金钢,在焊接卷板之前应该 提前清理干净依附在板面上,可能对压力容器造成损伤的硬物和杂物,同时还要检查好焊接时的焊接接口位置等等一些工序,使之符 合焊接所需的一切标准。在压力容器焊接成型的阶段,不能直接将 钢板弯曲,应该先有一个预弯的过程,在钢板卷成一个圆形的时候,必须要在机器上摆放端正,可以采用在机器和钢板上做记号的方式 来确定钢板是否已经摆正,卷轴钢板的时候严禁一次就将钢板卷制 完成,要采取循序渐进的方式,一次次不间断的进行卷制,而每次 卷制的程度不得高于上一次的百分之三十,在焊接时要选取一个已 经焊接合格的样板来进行比对,确认是否符合一切准则,在焊接时,必须严格按照确定好的接口进行焊制,并且在焊制的过程当中要及 时的清理在焊接时产生的杂质和脱落的钢材,以免对压力容器造成

钢制压力容器热处理通用工艺规程

钢制压力容器热处理通用工艺规程 钢制压力容器在工业领域中得到了广泛的应用。钢制压力容器 通常具有高强度、高韧性、易加工、高精度等优点。然而,由于其 制造过程中存在着焊接等加工工艺,使得钢制压力容器内部的应力 分布不均匀。在使用过程中,这些应力简单导致钢制压力容器的变形、裂纹、分裂等事故的发生,给生产和安全带来了严重的隐患。 为了解决这些问题,钢制压力容器的制造过程中会进行热处理,以 除去内部应力,加添硬度,改善钢的性能,提高钢制压力容器的使 用寿命。本文将介绍钢制压力容器的热处理通用工艺规程。 一、材料的选择 钢制压力容器的材料应具有良好的机械性能和热处理性能,通 常选择碳素钢、合金钢、不锈钢等。在材料的选择方面,应注意材 料的化学成分、机械性能、热处理性能等指标,确保所选择的材料 符合容器设计要求,并能够充足使用寿命的要求。 二、预处理 在进行热处理之前,应对钢制压力容器的表面进行清洗、除油、除锈等预处理,以保证钢制压力容器的表面干净度和清洁度。 三、加热 1. 加热方式 钢制压力容器的加热通常采纳电加热、气体加热、燃气加热等 方式。不同的加热方式对钢制压力容器的性能有不同的影响,因此 应依据实际情况选用合适的加热方式。 2. 加热温度

在热处理过程中,加热温度是特别紧要的。加热温度过高或过 低都会影响钢制压力容器的性能。通常采纳在材料的热稳定区内进 行热处理,即加热温度应当高于材料的临界点,但又不能超过材料 的固溶温度,通常在850℃-950℃之间。 3. 加热时间 加热时间也是一个关键参数,加热时间过短或过长都会对钢制 压力容器的性能产生不良影响。每种材料的加热时间有所不同,需 要针对不同的材料进行合理的掌控。 四、降温 1. 冷却方式 在加热完成后,需要进行降温,以稳定钢的组织结构并除去应力。通常采纳气冷、水冷、油冷等方式进行冷却。不同的冷却方式 对钢制压力容器的性能有不同的影响,应依据实际情况选用合适的 冷却方式。 2. 降温速率 降温速度也是一个关键参数,过快的降温会导致钢的脆性加添,而过慢的降温则会影响钢的机械性能。因此,应依据不同的材料和 热处理工艺要求,确定合适的降温速率。 五、回火 回火是一种对已经淬火的钢进行再次热处理的方法,目的是除 去淬火时所产生的应力,并提高钢的韧性。回火可以依据需要进行 多次进行。在进行回火时,也需要掌控加热温度和时间,在确保除 去应力的前提下,提高钢的韧性。 六、检验

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求 压力容器是一种重要的工业设备,广泛应用于石油、化工、食品、医药等领域。焊接是压力容器制造过程中常用的连接方法之一,其质量直接关系到容器的可靠性和安全性。因此,压力容器焊接技术要求非常严格。下面将从焊接材料、焊接工艺和焊接质量三个方面介绍压力容器焊接技术要求。 一、焊接材料要求 1.焊材选择:焊接材料应与压力容器基体材料具有相似的力学性能和耐腐蚀性能,能够满足使用条件下的要求。一般情况下,使用与基体材料相邻的焊材进行焊接。 2.焊材质量:焊材应具有良好的可焊性、冷脆性低、热胀冷缩性小、热稳定性好等特性。焊材的质量应符合相关标准的要求。 二、焊接工艺要求 1.预热与焊后热处理:大型压力容器的焊接需要进行预热,并进行焊后热处理,以消除焊接残余应力,提高焊缝的力学性能和耐腐蚀性能。 2.焊接设备:焊接设备应满足相关规范的要求,且操作人员应熟悉设备的操作规程。焊接设备的参数应稳定可靠,能够满足焊接工艺的要求。 3.焊接人员:焊接人员应具备一定的焊接技术和操作经验,熟悉焊接工艺规程和相关标准。焊接过程中应注意安全防护,在焊接作业前应进行良好的准备工作。 三、焊接质量要求

1.焊接缺陷控制:焊接过程中要注意避免焊接缺陷的产生,如气孔、夹渣、裂纹等。如果发现缺陷,及时进行修复或重焊。 2.焊缝几何形状:焊接焊缝的几何形状应满足设计要求,焊接过程中应严格控制焊缝的几何尺寸和形状,避免出现过大或过小的偏差。 3.焊接质量检测:焊接后应进行焊缝的质量检测,常用的检测方法包括X射线检测、超声波检测、磁粉检测等。检测结果应符合相关标准的要求。 综上所述,压力容器焊接技术要求十分严格,要求焊接材料具有良好的焊接性能、焊接工艺要合理可行、焊接质量要符合相关标准的要求。通过遵守这些技术要求,可以保证焊接质量的可靠性和安全性,确保压力容器的正常运行。

压力容器制造中的热处理

压力容器制造中的热处理 1.概述 1)热处理对钢材性能的影响 热处理是通过加热和冷却固态金属来改变其内部组织结构并获得所需性能的一种工艺。对于碳素钢、低合金钢以及合金结构钢,常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火以及它们的组合,如正火加回火、淬火加回火。对于奥氏体不锈钢,常用的热处理工艺是固溶处理和稳定化热处理(见本节第5条)。 ①退火 退火是将钢件加热到适当温度,保温一定时间后缓慢冷却(例如随炉冷却)的热处理工艺。根据钢材成分和热处理目的不同,退火又分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火和再结晶退火等。下面简要介绍完全退火、去应力退火和再结晶退火对钢材组织和性能的影响。 a)完全退火 完全退火是把钢件加热到Ac3以上30~50"C,保温一定时间后在炉内缓慢冷却的热处理工艺,主要用于亚共析成分的碳钢和合金钢。由于加热温度略高于Ac3,珠光体和铁素体全部转变为奥氏体,且奥氏体晶粒比较细小。随炉冷却至Ar3以下时,奥氏体中首先析出铁素体,继续冷却至Ar1,以下时,剩余的奥氏体全部转变为珠光体。经过这样的加热和冷却过程的相变,可细化晶粒并获得接近平衡状态的组织,以降低硬度,改善加工性能,消除钢件中的内应力。 b)去应力退火 去应力退火是将钢件加热到Ac1以下100~200'C,保温一段时间(在压力容器制造中通 常按1h/25mm计算)后,缓慢冷却的工艺方法,其目的是去除或降低冷成形、焊接等所产 牛的砖全应力.稳宁结构尺寸。去应力退火时,钢材并不发生相变,但可以消除焊接接头中的淬硬组织(马氏体),从而改善韧性。钢件或焊接结构中残余应力的降低主要是在加热、保温及缓慢冷却过程中通过塑性变形所产生的应力松弛来实现的。 c)再结晶退火 钢件的冷塑性变形(如封头的冷成形等)会导致冷加工硬化,使材料的强度、硬度提高,塑性、韧性降低,并产生较大的内应力。再结晶退火是将钢件加热到不超过Ac1的温度,经适当保温后随炉缓慢冷却的工艺操作。由于温度升高时原子活动能力增大,使冷变形时破碎的、被拉长或压扁的晶粒,通过新晶体形核及核长大的过程变为均匀细小的等轴晶粒,从而消除钢件的内应力和冷加工硬化,降低钢件的强度和硬度,恢复其塑性和韧性。应当指出,再结晶不是一个相变过程,没有晶格类型的变化。再结晶也没有恒定的转变温度,一般说来,金属的冷变形量越大,退火加热时保温时间越长,越可使再结晶过程在较低的温度下完成,实际生产中,钢件的再结晶温度一般取为Ac1以下50~100℃。 ②正火 对于压力容器中常用的亚共析钢,正火是将钢件加热到Ac3以上50~70℃,保持一定时间后在空气中冷却得到珠光体类组织的热处理工艺。正火与完全退火的主要区别在于正火的冷却速度较快,使组织中的珠光体量增多,且珠光体的层片厚度减小,因此,钢件经正火处理后,除能细化晶粒外,还能获得较高的强度和较好的综合力学性能。与完全退火相比,正火处理不但能获得较高的力学性能,而且生产周期短,经济简便,因而在可能的条件下,通常优先采用正火处理。 正火是压力容器用材料的常用热处理工艺。对于较厚的压力容器用钢板,正火处理能使钢板在整个截面上具有比热轧状态更为均匀的细晶组织和更为均匀的力学性能,因此GB

压力容器热处理工艺规程

压力容器热处理工艺规程 1、范围 本标准规定了碳钢、低合金钢焊接构件的焊后热处理工艺。 本标准适用于锅炉、压力容器的碳钢、低合金钢产品,以改善接头性能,降低焊接残余应力为主要目的而实施的焊后热处理。其他产品的焊后热处理亦可参照执行。 2、引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB9452-2003 热处理炉有效加热区测定方法 3、要求 3.1 人员及职责 3.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。 3.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。 3.1.3 热处理工应严格按焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录。 3.1.4 热处理责任工程师负责审查焊后热处理原始操作记录(含时间—温度自动记录曲线),核实是否符合焊后热处理工艺要求,确认后签字盖章。

3.2 设备 3.2.1 各种焊后热处理及装置应符合以下要求: a)能满足焊后热处理工艺要求; b)在焊后热处理过程中,对被加热件无有害的影响; c)能保证被加热件加热部分均匀热透; d)能够准确地测量和控制温度; e)被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 3.2.2 焊后热处理设备可以是以下几种之一: a)电加热炉; b)罩式煤气炉; c)红外线高温陶瓷电加热器; d)能满足焊后热处理工艺要求的其他加热装置 3.3 焊后热处理方法 3.3.1 炉内热处理 a) 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。在积累了炉温与被加热件的对应关系值的情况下,炉内热处理时,一般允许利用炉温推算被加热件的温度,但对特殊或重要的焊接产品,温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准。 b) 被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。c) 为了防止拘束应力及变形的产生,应合理安置被加热件的支座,

压力容器焊后热处理工艺规程.doc

压力容器焊后热处理工艺规程

前言 本标准代替《压力容器焊后热处理工艺规程》。 本标准与相比主要变化如下: ——将常用钢原材料牌号变更为按GB713-2008标准的相应牌号 自本标准实施之日起,原标准压力容器焊后热处理工艺规程》停止使用。标准起草人: 标准化审查: 审核: 批准:

压力容器焊后热处理工艺规程 1 范围 本标准规定了压力容器焊后热处理工艺、设备、测量、检验等技术要求。 本标准适用于我公司制造的、有焊后热处理要求的压力容器及其零部件热处理。 2 热处理工艺 2.1 整体热处理工艺 2.1.1 装炉容器或零部件必须放置在有效加热区内。装炉量、装炉方式及堆放形式 均应确保加热、冷却均匀一致,且不致造成畸变及其它缺陷。 2.1.2 容器或零部件的装、出炉温度不大于400℃。 2.1.3 容器或零部件在炉内升温至400℃后,再继续升温,升温速度限制在55℃/h —220℃/h之间,一般升温速度按V 升=5500/δ S ℃/h(δ S 为焊后热处理厚度,mm) 控制;升温过程中要求加热均匀,被加热容器或零部件任意5米距离内温差不大于120℃。 2.1.4 炉温达到退火温度后进行保温,保温时间按(δS/25)小时计算;但不得少于0.5小时;保温期间被加热容器或零部件的全部受热段,最大温差不超过65℃。2.1.5 保温阶段完成后炉冷至400℃以下出炉在空气中冷却;炉冷速度控制在55℃ /h—280℃/h之间,一般炉冷速度按V 降=7000/δ S ℃/h控制,炉冷过程温差要求与 加热升温过程相同。 2.1.6 焊后热处理允许在炉内分段进行,分段热处理时,其重复热处理长度应不小于1500mm,炉外部分应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。其它与整体热处理要求相同。 2.1.7 我公司常用钢材的压力容器焊后退火温度按表1执行,其它钢种按专用热处理工艺卡执行。

压力容器的焊接技术

压力容器的焊接技术 随着工程焊接技术的迅速发展,现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节,焊接质量直接影响压力容器的质量。 第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接 一、压力容器用碳钢的焊接 碳钢以铁为基础,以碳为合金元素,含量一般不超过1.0%。此外,含锰量不超过1.2%,含硅量不超过0.5%,Si、Mn皆不作为合金元素。而其他元素,如Ni、Cr、Cu等,控制在残余量限度内,更不是合金元素。S、P、O、N等作为杂质元素,根据钢材品种和等级,也都有严格限制。 碳钢根据含碳量的不同,分为低碳钢(C≤0.30%)、中碳钢(C= 0.30%~ 0.60%)、高碳钢(C≥0.60%)。压力容器主要受压元件用碳钢,主要限于低碳钢。在《容规》中规定:“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于0.25%。在特殊条件下,如选用含碳量超过0.25%的钢材,应限定碳当量不大于0.45%,由制造单位征得用户同意,并经制造单位压力容器技术总负责人批准,并按相关规定办理批准手续”。 常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R等。 (一)低碳钢焊接特点 低碳钢含碳量低,锰、硅含量少,在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。这种钢的塑性和冲击韧性优良,其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。焊接时一般不需预热和后热,不需采取特殊的工艺措施,即可获得质量满意的焊接接头,故低碳钢钢具有优良的焊接性能,是所有钢材中焊接性能最好的钢种。 (二)低碳钢焊接要点 (1)埋弧焊时若焊接线能量过大,会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大,甚至会产生魏氏组织,从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低,导致冲击韧性和弯曲性能不合格。故在使用埋弧焊焊接,尤其是焊接厚板时,应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。 (2)在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时,由于焊接接头冷却速度较快,冷裂纹的倾向增大。为避免焊接裂纹,应采取焊前预热等措施。 二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点 在钢中除碳外少量加入一种或多种合金元素(合金元素总量在5%以下),以提高钢的力学性能,使其屈服强度在275 MPa以上,并具有良好的综合性能,这类钢称之为低合金高强钢,其主要特点是强度高、塑性和韧性也较好。按钢的屈服强度级别及热处理状态,压力容器用低合金高强钢可分为二类。 ①热轧、正火钢屈服强度在294Mpa ~ 490MPa之间,其使用状态为热轧、正火或控轧状态,属于非热处理强化钢,这类钢应用最为广泛。 ②低碳调质钢屈服强度在490Mpa ~ 980Mpa之间,在调质状态下使用,属于热处理强化钢。其特点是既有高的强度,且塑性和韧性也较好,可以直接在调质状态下焊接。近年来,这类低碳调质钢应用日益广泛。

压力容器焊接工艺规程

压力容器焊接工艺规程 岳阳建华工程有限公司企业标准 YYJH-CY-焊接通用工艺规程- 53 目录 岳阳建华工程有限公司企业标准 YYJH-CY-焊接通用工艺规程- 53 一:总则---------------------------------------------------3 二:焊工 ------------------------------------------------- 3 三焊接工艺评定-----------------------------------------5 四:焊接材料-----------------------------------------------9 五:焊前准备 ----------------------------------------------11 六:焊接 --------------------------------------------------14 6.1预热: --------------------------------------------14 6.2手工电弧焊焊接:-----------------------------------15 6.3 埋弧自动焊焊接:----------------------------------16 6.4不锈钢材料焊接:----------------------------------18 6.5手工钨极氩弧焊:-----------------------------------19 6.6换热器管束焊接:-----------------------------------21 6.7管一板自动焊焊接:---------------------------------23 6.8 CO2气体保护焊:-----------------------------------25 6.9复合钢的焊接-------------------------------------29

压力容器的焊接技术

第十章压力容器的焊接技术 随着工程焊接技术的迅速发展,现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节,焊接质量直接影响压力容器的质量。 第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接 一、压力容器用碳钢的焊接 碳钢以铁为基础,以碳为合金元素,含量一般不超过%。此外,含锰量不超过%,含硅量不超过%,、皆不作为合金元素。而其他元素,如、、等,控制在残余量限度内,更不是合金元素。、、、等作为杂质元素,根据钢材品种和等级,也都有严格限制。 碳钢根据含碳量的不同,分为低碳钢(≤%)、中碳钢( %%)、高碳钢(≥%)。压力容器主要受压元件用碳钢,主要限于低碳钢。在《容规》中规定:“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢,其含碳量不应大于%。在特殊条件下,如选用含碳量超过%的钢材,应限定碳当量不大于%,由制造单位征得用户同意,并经制造单位压力容器技术总负责人批准,并按相关规定办理批准手续”。 常用的压力容器用碳钢牌号有、、、、等。 (一)低碳钢焊接特点 低碳钢含碳量低,锰、硅含量少,在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。这种钢的塑性和冲击韧性优良,其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。焊接时一般不需预热和后热,不需采取特殊的工艺措施,即可获得质量满意的焊接接头,故低碳钢钢具有优良的焊接性能,是所有钢材中焊接性能最好的钢种。 (二)低碳钢焊接要点 ()埋弧焊时若焊接线能量过大,会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大,甚至会产生魏氏组织,从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低,导致冲击韧性和弯曲性能不合格。故在使用埋弧焊焊接,尤其是焊接厚板时,应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。()在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时,由于焊接接头冷却速度较快,冷裂纹的倾向增大。为避免焊接裂纹,应采取焊前预热等措施。 二、压力容器用低合金高强钢及其焊接特点

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