压力容器的焊接技术(20210201134024)

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压力容器焊接新技术及其应用

压力容器焊接新技术及其应用

压力容器焊接新技术及其应用
压力容器焊接新技术主要包括自动化焊接技术、激光焊接技术和等离子焊接技术等。

这些新技术在提高焊接质量的还能够提高工作效率,减少人为因素对焊接质量的影响,从
而大大提升了压力容器的安全性和可靠性。

自动化焊接技术是目前最为成熟的焊接新技术之一。

通过自动化设备对焊接过程进行
监控和控制,可以有效减少焊接变形和气孔的产生,提高焊接质量和稳定性。

自动化焊接
技术不仅能够适应各种复杂的焊接形式,还能够实现多种焊接方法的自动切换,提高了焊
接设备的利用率和灵活性。

激光焊接技术则是近年来备受关注的一项新技术。

激光焊接技术具有焊缝窄、热影响
区小、焊接速度快等优点,可以实现高速、高效、高质量的焊接。

在压力容器焊接中,激
光焊接技术不仅能够实现对各种材料的焊接,还能够在一定程度上减少金属材料的热影响,提高了焊接的精度和稳定性,大大提高了压力容器的使用寿命。

压力容器焊接新技术的应用在工业领域得到了广泛的认可和推广。

通过采用这些新技术,许多传统焊接难题得到了有效解决,使得焊接工艺更加稳定和高效。

新技术的应用也
为压力容器的设计和制造提供了更多的可能性,使得压力容器在承受更高压力和更复杂场
景下依然能够保持稳定和安全。

除了上述介绍的具体新技术,还有很多其他的新技术正在不断涌现,比如激光等离子
复合焊接技术、数字化焊接技术等,这些新技术为压力容器的焊接提供了更广阔的发展空间。

相信随着技术的不断进步和创新,压力容器焊接新技术将会得到更广泛的应用和推
广。

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求一、引言作为一种重要的工业设备,压力容器在石油、化工、能源等领域应用广泛。

而焊接是制造压力容器时常用的连接方法之一。

本文将围绕压力容器焊接技术要求展开探讨,包括焊接材料、焊接工艺和质量控制等方面。

二、焊接材料1. 焊接电极在压力容器焊接过程中,常用的焊接电极包括炭素钢焊条、不锈钢焊条和镍基合金焊条等。

选择合适的焊接电极要考虑到焊接材料的机械性能、耐腐蚀性,以及与基材的匹配度等因素。

2. 焊接接头材料焊接接头材料的选择对于焊缝的强度和可靠性至关重要。

常用的焊接接头材料包括炭素钢、不锈钢和合金钢等。

在选择时,需参考相关标准和规范,并进行性能测试和评估。

三、焊接工艺1. 焊接方法常见的压力容器焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊和焊丝自动焊等。

根据具体的焊接需求和工艺要求,选择适合的焊接方法,并进行相应的操作和调试。

2. 焊接参数焊接参数是指焊接过程中需要控制和调节的因素,包括焊接电流、电压、焊接速度和焊接通道等。

合理的焊接参数能够确保焊接质量和焊缝的可靠性。

3. 焊接顺序在进行压力容器焊接时,需要考虑焊接顺序的合理安排。

一般情况下,焊接应从中心部位向四周进行,逐渐将焊接缝填满,并注意热输入的均匀分布,以避免产生过大的焊接变形和内应力。

四、质量控制1. 焊接前的准备工作在进行焊接前,应对焊接部位进行充分的清洁和除锈处理,确保焊接面无杂质和氧化物。

同时,还需进行预热处理,以减少焊接变形和冷裂纹的风险。

2. 焊接过程中的质量控制焊接过程中,要进行严格的质量控制,包括焊缝的准备、热输入的控制、焊接参数的实时监测和焊接表面的保护等。

同时,焊接人员应熟悉焊接工艺规范,确保焊接过程的连续性和稳定性。

3. 焊后处理和检测焊接完成后,需进行焊后热处理和检测工作。

热处理能够恢复焊接材料的力学性能,并减少残余应力;而焊缝检测则能够评估焊接质量和焊缝的可靠性,常用的方法包括无损检测和金相检测等。

五、总结压力容器焊接技术要求是确保制造出安全可靠的压力容器的基础。

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求压力容器焊接技术要求概述1、焊接是压力容器制造的重要工序,焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量;2、影响焊接质量包含诸多方面内容:焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等;3、容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础:焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择,直接关系到焊接质量。

一、压力容器焊接的基本概念1、焊缝形式与接头形式:从焊接角度看,容器是由母材和焊接接头组成的;焊缝是焊接接头的组成部分。

焊缝有5种:对接焊缝、角焊缝、端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。

焊接接头有12种:对接接头、T型接头、十字接头、搭接接头、角接接头等。

2、焊缝区、熔合区和热影响区3、焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程--压力容器焊接的三个重要环节焊接性能是焊接工艺评定的基础,焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据,焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则。

3.1、焊接性能:材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。

3.2、焊接工艺因素:重要因素;补加因素;次要因素。

3.3、焊接工艺评定:JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4734《铝制焊接容器》JB/T4745《钛制焊接容器》3.4、焊接工艺规程:二、常用焊接方法及特点1、手工电弧焊(SMAW)2、埋弧焊(SAW)3、钨极气体保护焊(GTAW)?4、熔化极气体保护焊(GMAW)?5、药芯焊丝电弧焊(FCAW)?6、等离子弧焊(PAW)7、电渣焊(ESW)三、焊接材料按JB/T4709选用焊材。

1、焊条:GB/T983《不锈钢焊条》、GB/T5177《碳钢焊条》;2、焊丝3、焊剂4、保护气体四、压力容器焊接设计焊接设计是压力容器设计的一个重要组成部分,包括:钢材、焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊接接头形式、预热、层间温度、后热、焊后热处理以及检验、检测等;压力容器焊接设计的原则:1、选用焊接性能良好的材料;2、尽量减少焊接工作量;3、合理分布焊缝;4、焊接施工及焊接检验方便;5、有利于生产组织和管理。

压力容器的焊接工艺

压力容器的焊接工艺
1.1.1接头的等强性耐热钢接头不仅应具有与母材基本相等的室温和高温短时强
度,而且更重要的是应具有与母材相近的高温持久强度。
1.1.2接头的抗氢性和抗氧化性耐热钢接头应具有与母材基本相同的抗氢性和高温
抗氧化性。为此,焊缝金属的合金成分和含量应与母材基本一致。
1.1.3接头的组织稳定性耐热钢焊接
接头在制造过程中,特别是厚壁接头将经受长时间多次热处理,在运行过程中将长期受高温高压的作用,接头各区不应产生明显的组织变化及由此引起的脆变或软化。
焊接方法
不锈复合钢板的焊接方法很多9如焊条电弧焊\埋弧焊\钨极氩弧焊\药芯焊丝CO2
气体保护焊等焊接方法都比较成熟0本台换热器的管箱和浮头盖属于复合材料9其焊接空间不大9直焊缝短9且可以进行双面焊9因此焊条电弧焊的方法比较实用0这样既能保证焊接质量9又能降低成本9而且灵活方便9不焊接资料及进行焊接性试验9按JB 47092000钢制压力容器焊接工艺评定\SH/T 3527 l999石油化工不锈复合钢板焊接规程进行了焊接工艺评定9对接焊缝焊后RT探伤\力学性能试验\晶间腐蚀试验\金相试验等项目均符合相关标准的规定0以焊接工艺评定结果作为制定产品施焊工艺的依据0
焊接设备及工作环境
采用直流焊机9基层\过渡层\复层3种焊缝都采用焊条电弧焊0所用的钢丝刷\扁铲等工具都必须是由不锈钢制成的0焊接环境温度应高于0C9焊接现场必须有防风措施0焊接坡口和接头组对
坡口
选择不锈复合钢板的坡口形式时9应充分考虑过渡层的焊接特点9应先焊基层9再焊过渡层9最后焊复层9应尽量减少复层的焊接量9要避免复层焊缝多次重复受热9以提高复层焊缝的耐腐蚀性能9同时可减小设备内部的铲磨工作量9所以选择了如图2所示的坡口形式0用等离子弧切割坡口9切割时复层朝上0加工完的坡口应用不锈钢钢丝刷清理9以保证表面光滑0坡口不得有裂纹和分层9否则应作修补0修补时9应先用砂轮磨掉缺陷9并把基层铲去1.5~2 mm深9然后堆焊过渡层及复层9焊后磨平修光0焊前9在复层距坡口100~l50 mm范围内涂防飞溅的白垩涂料0

压力容器焊接技术要求

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。

压力容器的焊接技巧,快收藏

压力容器的焊接技巧,快收藏

压力容器的焊接技巧,快收藏锅炉及压力容器等重要结构,要求接头安全焊透,但由于受结构尺寸及形状等限制,有时无法进行双面焊接。

只能开单面坡口的特殊操作方法单面焊双面形成技术,它是手弧焊中难度较大的一种操作技能。

焊接立焊时,由于熔池温度过高,在重力的作用下,焊条熔化所形成的熔滴及熔池中的铁水易下淌形成焊瘤、焊缝两侧形成咬边。

温度过低时易产生夹渣,反面易形成未焊透、焊瘤等缺陷,造成焊缝成形困难。

熔池的温度是不易直接判明的,但它和熔池的形状和大小有关,因此,焊接时只要细心观察并控制熔池的形状与大小就能达到控制熔池温度,确保焊接质量的目的。

焊条角度很重要,焊接规范不可少立焊时,由于焊条熔化所形成的熔滴及熔池中的铁水易下淌形成焊瘤、焊缝两侧形成咬边,使焊缝成形恶化。

掌握正确的焊接规范及根据焊接时情况的变化调整焊条角度及运条速度。

焊条与焊件表面的夹角在左右方向为90°,与焊缝的角度,起焊时为70°~80°,中间为45°~60°,收尾时20°~30°。

装配间隙为3~4㎜,应选用较小的焊条直径Φ3.2㎜和较小的焊接电流,打底焊时为110~115A,中间过度层为115~120A,盖面层为105~110A。

电流一般比平焊小12%~15%,以减小熔池的体积,使之受到重力的影响减小,有利于熔滴过度。

采用短弧焊接,缩短熔滴到熔池中去的距离,形成短路过度。

观熔池、听弧音,熔孔形状记在心焊缝根部的打底焊是保证焊接质量的一个关键。

采用灭弧法进行焊接,立焊灭弧节奏比平焊稍慢,每分钟30~40次,每点焊接时电弧燃烧稍长,所以立焊的焊肉比平焊厚。

焊接时由下端开始施焊,打底的焊条角度大约70°~80°,采用两点击穿焊,在坡口一侧引燃电弧顺点焊点向根部进行预热熔化,听到电弧穿透坡口而发出的“扑扑”声,看到熔孔、形成熔池座,立即提起焊条熄灭电弧。

然后重新引燃坡口的另一侧,第二个熔池应压住第一个开始凝固的溶池1/2~2/3,这样采用左右灭弧击穿便得到整条焊缝。

压力容器的焊接

压力容器的焊接

硅整流式直流电焊机 ZX5系列 逆变式直流电焊机 ZX7系列
(3)焊条电弧焊焊接规范
焊接规范是影响焊接质量和焊接生产率的所 有焊接工艺参数的总称。 在电弧焊中,焊缝成形通常可用焊缝成形系 数(形状系数)及熔合比这两个指标表示。
焊缝成形系数是指焊缝熔化宽度与熔化深度之比
成形系数小,表示焊缝深而窄,焊接热影响区小,从充分利用 电弧热、减小热影响区尺寸及减小焊接变形来,这是有利的。
图4.7
埋弧焊
埋弧焊焊前准备
埋弧焊焊接过程
埋弧焊焊接过程中
埋弧焊脱渣前的状态
埋弧焊焊缝
பைடு நூலகம்
●埋弧焊的优点
(1)生产效率高,比焊条电弧焊高5~10倍; (2)焊接接头能够获得良好的外观成形和 良好的组织与性能,焊接质量较稳定; (3)可以节省金属材料和电能; (4)焊工的劳动条件大大改善。
●埋弧焊的局限性
●GMAW的熔滴过渡形式 过 渡 形 式 射流过渡 熔滴过渡 脉冲过渡 短路过渡
●二氧化碳气体保护焊的优点
(1)成本低 (2)明弧操作,质量好 (3)生产效率高,比焊条电弧焊 工效高2~5倍。 (4)操作性能好。

二氧化碳气体保护焊的缺点
(1)采用较大电流焊接时,飞溅较大; (2)弧光强; (3)焊缝表面成形不够光滑美观; (4)控制或操作不当时容易产生气孔; (5)焊接设备比较复杂。
夹渣 未融合、未焊透、裂纹、咬边 、焊瘤、焊缝尺寸不对等
4.1.1.2 埋弧焊 (SAW)
(1)埋弧焊的特点 埋弧焊是目前所提到的在焊缝金属熔敷效率 上最高的一种典型焊接方法。SAW用实芯焊丝 连续送进,焊丝产生的电弧完全被颗粒状的焊 剂层所覆盖;因而被命名成“埋弧”焊。 由于SAW的焊丝和焊剂是各自分开的,所 以对某个接头会有多种组合可选用。对于合 金钢焊缝,一般有两种组合:合金焊丝配合 中性焊剂,或低碳焊丝配合合金焊剂。

压力容器的焊接技术应用

压力容器的焊接技术应用

压力容器的焊接技术应用近年来,我国国民经济发展水平不断提高,金属压力容器行业也得到了快速发展,新的经济发展形势对压力容器的质量提出了更高的要求。

焊接技术在压力容器制造的过程中发挥着重要的作用,能够有效的提高压力容器的质量,满足经济发展的要求。

为了改善我国压力容器制造技术落后的情况,相关制造单位在不断的引进先进技术,提高压力容器制造的效率和质量。

本文主要对压力容器制造过程中焊接技术的应用进行了分析,研究提高压力容器制造水平的新技术。

标签:压力容器;焊接技术;应用1 压力容器焊接技术概述焊接技术就是在高温高压的外部环境作用下,通过焊接材料的运用将母料结合在一起的工作手法,在工业发展中有着非常广泛的应用。

焊接技术能够有效的保证压力容器的密闭性和承压能力,实现大型化的压力容器制造。

在压力容器的制造过程中,焊接工作占据着很重要的地位,焊接的工作量占据总工作量的41%左右,在大型压力容器中焊接工作量高达51%。

目前,我国的焊接技术多种多样,对于不同的压力容器,需选择与之相应的焊接技术,以保证焊接质量能够满足生产作业的要求。

焊接技术在工业发展占据着重要地位,在压力容器的制造过程中应严格注意对焊接质量的控制,若焊接质量过低,可能会导致压力容器无法承载相应的压力,发生液体的泄露或者气体爆炸,将带来十分恶劣的影响,严重的危害人民群众的生命财产安全,焊接技术对压力容器的质量有决定性的影响。

2 压力容器焊接技术的应用研究2.1 窄间隙埋弧焊技术窄间隙埋弧焊技术主要应用于厚板焊接的领域,对于厚度超过100mm的母材焊接具有独特的优势,在压力容器的制造得到了越来越广泛的应用。

窄间隙埋弧焊技术焊接材料的利用效率更高,能够有效的减少材料的使用量,在较短的时间内实现有效焊接。

这种技术在焊接的过程中承受的应力小,出现变形的机率相对较低,与普通的宽坡口埋弧焊技术相比,具有低成本、高效率、高质量的优势。

窄间隙埋弧焊技术在我国焊接领域已经发展的相对成熟,经过大量的实践表明,该项技术能够有效的提高压力容器的焊接质量,保证其在生产使用过程中的安全性能。

压力容器焊接技术论文焊接质量论文

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对压力容器焊接技术与焊接质量的探究摘要:压力容器的焊接技术在焊接技术的应用领域中占比较重要的地位,可以说,焊接在某种程度上决定该产品的质量、可靠性、成本和生产效率。

压力容器的焊接是压力容器制造过程中的核心部分,压力容器的使用寿命,使用的能力很大程度上取决于焊接质量的好坏,因此我们必须及时的处理焊接过程中存在的问题,严格控制压力容器的焊接质量。

关键词:压力容器;焊接技术;焊接质量前言随着我国经济迅速发展,对压力容器的焊接技术提出更高的标准。

本文就这一问题,浅析了一下典型的压力容器的焊接技术以及焊接中出现的一些不足之处作出分析,并简要提出一些意见和措施。

1各种先进的压力容器的焊接技术1.1承装腐蚀介质的压力容器焊接技术压力容器服役条件有高温和低温,承受内压和外压,内盛入介质有强腐蚀、强辐射,因此对焊接技术有不同的要求。

容器全部采用耐腐蚀材料,会增加成本,达不到节约材料的环保新要求,因此只需在接触腐蚀介质的一面堆焊一层耐蚀材料。

目前新的堆焊方法为带极电渣堆焊(如图1),与早期使用的带极埋弧堆焊(如图2)相比具有如下优点:熔敷效率高,比埋弧堆焊大约高50%;熔深浅而均匀,稀释率比埋弧堆焊小,单层堆焊即可满足性能要求,同时减少了工作量;堆焊层成形良好,不易有夹渣等缺陷,表面质量优良,平整度好;焊剂只需在焊接方向前面覆盖,而埋弧堆焊在整个焊接区必须覆盖焊剂,单侧加入节省焊剂,且敞开式熔池利于杂质和气体排出,不产生焊接电弧和紫外线。

1.2接管的自动焊接技术接管的自动焊接可以分为两种:一种是接管和筒体的自动焊接;另一种是接管和封头的自动焊接。

(1)接管和筒体的自动焊接过去的接管马鞍形埋弧自动焊的设备其焊枪的马鞍形的运动轨迹是选择机械方形的方式来实现的,不太适合大的厚度、窄间隙坡口和内马鞍焊接的要求。

最近纪念新开发的接管马鞍形埋弧自动焊的设备,选择的是数字化控制的方法,操作起来更加的方便,适应性也比较强,数控马鞍形埋弧自动焊的设备是通过接管的内径,以快速四连杆夹紧装置或者是三爪卡盘老自动定心的,根据一定的数学模型自动生成,经过人机界面,并输入相关的工艺参数,实现多层和多道的连续焊接,其焊道是自动排列的具有断点记忆和自动复位的功能。

压力容器焊接技术要点

压力容器焊接技术要点

压力容器焊接技术要点压力容器在工业领域中扮演着重要的角色,具有存储和输送高压流体或气体的功能。

而为了保证压力容器的安全运行,焊接技术是不可或缺的一环。

本文将就压力容器焊接技术的要点进行探讨。

一、焊接前的准备工作焊接前的准备工作是焊接成功的基础,其中包括材料的选择和准备、焊接设备的准备以及焊接操作人员的培训。

1. 材料的选择和准备在选择材料时,需要考虑其抗压能力、耐腐蚀性以及焊接性能。

常见的压力容器材料有钢材、不锈钢以及合金材料等。

在准备材料时,需要进行切割、打磨等预处理工作,以确保焊接接头的质量。

2. 焊接设备的准备选择合适的焊接设备对焊接质量至关重要。

根据焊接材料的不同,需要选择适当的焊接方式和设备,如手工电弧焊、气体保护焊等。

同时,还需要确保焊接设备的正常运行和维护,以提高焊接质量和效率。

3. 焊接操作人员的培训焊接操作人员需要具备一定的焊接技能和安全意识。

培训内容包括焊接工艺的熟悉、焊接操作规程的掌握以及安全操作的注意事项等。

只有具备这些基本技能,才能保证焊接质量和操作安全。

二、焊接工艺的选择压力容器的焊接工艺多种多样,根据具体情况选择合适的焊接工艺对确保焊接质量至关重要。

以下是常见的焊接工艺:1. 电弧焊电弧焊是最常用的焊接工艺之一,包括手工电弧焊和自动电弧焊。

手工电弧焊操作简便,适用于小型和非常规形状的焊接件。

自动电弧焊则适用于大型和批量生产的焊接件。

2. 气体保护焊气体保护焊是利用惰性气体(如氩气)对焊接区域进行保护,防止氧气和氮气进入焊接区域,从而减少气孔和氧化物的产生。

常见的气体保护焊包括氩弧焊、氩气保护焊和惰性气体保护焊等。

3. 焊丝焊接焊丝焊接是利用金属焊丝作为填充材料,通过热源加热焊缝两侧的金属,在熔化状态下形成焊接连接。

常见的焊丝焊接方法有氩弧焊丝焊接、埋弧焊丝焊接等。

三、焊接过程的控制焊接过程中的控制是确保焊接质量的关键。

以下是焊接过程中需要注意的一些要点:1. 控制焊接参数焊接参数包括电流、电压、速度等。

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求

四、压力容器焊接设计
4、焊接接头设计:压力容器结构设计时应遵循的原则 (1)保证接头满足使用要求; (2)施焊、无损检测操作容易,焊接应力小,变形小; (3) (3)接头加工容易,经济性好; (4)焊接接头设计应符合焊接接头系数规定。 5、预热、层间温度和后热 预热可以降低焊接接头冷却速度,防止母材和热影响区产生裂 纹,降低焊接区的残余应力;但会恶化劳动条件,要认真对待。 后热的目的是加快焊接接头中氢的逸出,是防止冷裂纹的有效 措施。后热温度与钢材有关,并应在焊后立即进行。
五、有关标准对焊接的要求
1、组成压力容器的不同材料、不同形状的零部件,主 要是靠焊接方法装配的,与母材相比焊接接头是压力 容器壳体的薄弱环节,因此标准规范对焊接给予极大 的关注,提出了多方面的技术要求。主要包括如下几 方面: (a)焊接试板接头的力学性能--产品焊接试板 (b)焊接接头的外观与形状尺寸偏差 (c)焊接缺陷
六、标准中对无损检测的要求
2.1.3、安全性。进行气压试验、盛装毒性为极度或高度危害的容 器。 因为:这类容器一旦发生事故,其后果可能是灾难性的。 2.1.4、结构。多层包扎容器内筒的A类焊缝、热套压力容器各单 层筒的A类焊接接头。 因为:产品制成后,焊缝被覆盖无法再进行检测。 2.1.5、低温容器。设计温度低于-40℃或接头厚度大于25mm的低 温容器。 因为:防止容器在低温下发生脆性破坏。 2.1.6、图样要求。以上5项是标准的要求,是针对多数产品的最低 要求,设计者应根据实际情况提出需要的要求,这是设计者的全 力,也是设计者的义务。
六、标准中对无损检测的要求
2.2、进行局部射线或超声检测的条件: 除需100%检测的容器,可进行局部检测。局部检测实际上是逐 台抽检,目的在于保证产品基本质量的前提下,节约费用。 局部检测的最小范围,不得少于各条焊接接头长度的20%,且不 小于250mm;低温容器不得少于各条焊接接头长度的50%,且不 小于250mm。 2.3、允许局部检测的产品中应100%检测的部位: 2.3.1、先拼板后成形的凸形封头,在封头成形后进行100%检测; 2.3.2、以开孔中心为圆心,以1.5倍开孔直径为半径画圆,该圆中 包含的A、B类焊缝进行100%检测; 2.3.3、被补强圈、支座垫板、内件覆盖的A、B类焊缝; 2.3.4、嵌入式接管与筒体封头对接连接的焊接接头;公称直径不 小于250mm的接管与长颈法兰、接管与接管焊缝。

压力容器的焊接技术(可编辑)

压力容器的焊接技术(可编辑)

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10%此外含锰量不超过12%含硅量不超过05%SiMn皆不作为合金元素而其他元素如NiCrCu等控制在残余量限度内更不是合金元素SPON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≤030%中碳钢 C 030% 060%高碳钢 C≥060%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025%在特殊条件下如选用含碳量超过 025%的钢材应限定碳当量不大于 045%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-BQ235-C102020R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目前应用于压力容器的低合金高强钢钢板牌号有16MnR15MnVR13MnNiMoNbR18MnMoNbR等锻件牌号有16Mn15MnV20MnMo20MnMoNb等低合金高强钢的含碳量一般不超过020%合金元素总量一般不超过5%正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素使其焊接性能与碳钢有一定差别其焊接特点表现在一焊接接头的焊接裂纹1冷裂纹低合金高强钢由于含使钢材强化的CMnVNb等元素在焊接时易淬硬这些硬化组织很敏感因此在刚性较大或拘束应力高的情况下若焊接工艺不当很容易产生冷裂纹而且这类裂纹有一定的延迟性其危害极大2再热SR裂纹再热裂纹是焊接接头在焊后消除应力热处理过程或长期处于高温运行中发生在靠近熔合线粗晶区的沿晶开裂一般认为其产生是由于焊接高温使HAZ附近的VNbCrMo等碳化物固溶于奥氏体中焊后冷却时来不及析出而在PWHT时呈弥散析出从而强化了晶内使应力松弛时的蠕变变形集中于晶界低合金高强钢焊接接头一般不易产生再热裂纹如16MnR15MnVR等但对于Mn-Mo-Nb和Mn-Mo-V系低合金高强钢如07MnCrMoVR由于NbV Mo是促使再热裂纹敏感性较强的元素因此这一类钢在焊后热处理时应注意避开再热裂纹的敏感温度区防止再热裂纹的发生二焊接接头的脆化和软化1应变时效脆化焊接接头在焊接前需经受各种冷加工下料剪切筒体卷圆等钢材会产生塑性变形如果该区再经200 450℃的热作用就会引起应变时效应变时效脆化会使钢材塑性降低脆性转变温度提高从而导致设备脆断PWHT可消除焊接结构这类应变时效使韧性恢复GB150-1998《钢制压力容器》作出规定圆筒钢材厚度δs符合以下条件碳素钢16MnR的厚度不小于圆筒内径Di 的3%其他低合金钢的厚度不不小于圆筒内径Di的25%且为冷成形或中温成形的受压元件应于成形后进行热处理2焊缝和热影响区脆化焊接是不均匀的加热和冷却过程从而形成不均匀组织焊缝 WM 和热影响区 HAZ 的脆性转变温度比母材高是接头中的薄弱环节焊接线能量对低合金高强钢WM和HAZ性能有重要影响低合金高强钢易淬硬线能量过小HAZ会出现马氏体引起裂纹线能量过大WM和HAZ的晶粒粗大会造成接头脆化低碳调质钢与热轧正火钢相比对线能量过大而引起的HAZ脆化倾向更严重所以焊接时应将线能量限制在一定范围3焊接接头的热影响区软化由于焊接热作用低碳调质钢的热影响区 HAZ 外侧加热到回火温度以上特别是Ac1附近的区域会产生强度下降的软化带HAZ 区的组织软化随着焊接线能量的增加和预热温度的提高而加重但一般其软化区的抗拉强度仍高于母材标准值的下限要求所以这类钢的热影响区软化问题只要工艺得当不致影响其接头的使用性能压力容器用低合金高强钢焊材选用1根据钢材不同的强度级别选择与母材强度相当的焊缝金属是这类钢焊材选用的基本原则当然与此同时还要根据产品的使用条件产品结构和板材厚度等因素综合考虑焊缝金属的韧性塑性和焊接接头的抗裂性只要焊缝强度不低于或略高于母材标准抗拉强度的下限值即可若选择的焊材焊缝金属强度过高将会导致接头的韧性塑性及抗裂性降低接头的弯曲性能不易合格2由于这类钢都具有不同程度的冷裂纹倾向所以在等强度原则的前提下严格控制焊材中的氢含量是非常重要的应尽量选用低氢型的焊材对于强度较高的低碳调质钢焊接时更是如此甚至要选择超低氢型的焊材并严格控制焊材的存放和使用3考虑焊后加工工艺的影响对焊后需经热处理热卷热弯的焊件应考虑焊缝金属经受高温处理作用对其力学性能的影响应保证焊缝金属经热处理后仍具有要求的强度塑性和韧性等例如对于压力容器常见的16MnR钢的埋弧焊一般情况下选用H10Mn2焊丝HJ431焊剂即可但对于焊后需经正火温度下冲压的封头拼板焊缝其焊材选用应适当提高一档使用H08MnMo焊丝HJ431焊剂可弥补其强度损失压力容器用低合金高强钢焊接要点1选用低氢或超低氢高韧性的焊材且重视烘干保存以及坡口的清理以减少焊缝中的扩散氢2为了避免热影响区粗晶区的脆化一般应注意不要使用过大的线能量对于含碳量偏下限的16MnR钢焊接时焊接线能量没有严格的限制因为这种钢焊接热影响区脆化倾向较小但对于含钒铌钛等微合金化元素的钢则应选用较小的焊接线能量3对于碳及合金元素含量较高屈服强度也较高的低合金高强钢如18MnMoNbR 由于这种钢淬硬倾向较大又要考虑其热影响区的过热倾向则在选用较小线能量的同时还要增加焊前预热焊后及时后热等措施4焊接低碳调质钢时为了使热影响区保持良好的韧性同时使焊缝金属既有较高的强度又有良好的韧性这就要求焊缝金属得到针状铁素体组织而这种组织只有在较快的冷却条件下才能获得为此要严格控制焊接线能量不推荐采用大直径的焊条和焊丝且要采用多道多层的窄焊道焊尽量不作横向摆动的运条方式为防止冷裂纹的产生焊前需要预热但应严格控制预热温度预热温度过高会使热影响区冷却速度过于缓慢从而在该区内产生马氏体奥氏体混合组织和粗大的贝氏体使强度下降韧性变坏一般要求最高预热温度不得高于推荐的最低预热温度加50℃采用低温预热加后热的方法既可防止低碳调质钢产生冷裂纹又可减轻或消除预热温度过高带来的不利影响5加强对焊接接头的无损检测对再热裂纹敏感的钢种应在PWHT前后都要做射线或超声检测低合金高强钢压力容器焊接实例直径为2000mm壁厚为32mm的缓冲罐图10-1壳体材质为16MnR其主要承压焊缝的焊接工艺见表10-1图10-1 缓冲罐简图表 10-1 缓冲罐焊接工艺焊缝编号焊缝位置焊接方法焊接材料说明O1A1O2A1 封头拼缝双面SAW H08MnMoHJ431 ①1A12A1B1B3 壳体纵环缝双面SAW H10Mn2HJ431 ②B2 壳体环缝大合拢内SMAW外SAW J507H10Mn2HJ431 ③B4D1-D3 人孔接管与对应法兰环缝人孔小接管与壳体角焊缝双面SMAW J507 ④B5B6 小接管与对接法兰环缝GTAW打底SMAW盖面TIG-50J507 ⑤E1 鞍座与壳体焊接角焊缝 GMAWCO2焊TWE-711 ⑥说明①封头拼缝在平板状态下焊接完成后需再经过950 1000℃的加热后进行冲压成形故拼缝要经过Ac3以上温度的加热焊缝的力学性能不仅取决于化学成分而且和焊缝的组织状态有很大关系虽然焊缝的含碳量要比母材低很多但由于焊接是一个局部加热过程冷却速度很大因此焊缝呈现为一种柱状晶的特殊的过饱和铸造组织其中少量的马氏体主要靠碳的固溶强化存在而低碳马氏体的亚结构存在许多位错过饱和的固溶的碳就聚集在位错周围起着钉扎位错的作用使位错难于运动马氏体便不易变形而呈现强化焊缝的作用经过Ac3以上的温度加热后焊缝组织从柱状晶变成了等轴晶打破了原来的亚结构状态使过饱和程度降低其碳的固溶强化作用也随之降低了所以势必焊缝强度降低为了弥补上述情况造成的焊缝强度降低只有调整焊缝的化学成分使用合金元素更多一些的强度高一档的焊丝来焊接热压封头拼缝②壳体纵环缝焊接条件好考虑到板厚因素从提高效率保证焊接质量出发选用双面埋弧焊焊丝啊等强度原则选用③设备大合拢焊缝考虑到设备因素内焊缝采用埋弧焊较困难故内侧采用焊条电弧焊外侧采用碳弧气刨清根后再进行外环缝埋弧焊B2焊缝据人孔较近故将其为大合拢焊缝④人孔接管与人孔法兰环缝由于人孔直径较大故采用焊条电弧焊进行双面焊对于人孔小接管与壳体角焊缝鉴于此部位焊缝形状和焊接条件一般选用焊条电弧焊进行双面焊⑤对于小直径接管环缝由于只能单面焊又要保证质量选用TIG焊打底是保证焊缝质量最有效的方法TIG-50为焊材牌号其焊材型号为ER70S-G AWS A518⑥鞍座与壳体焊接角焊缝属非承压焊缝采用熔化极气体保护焊保护气体为纯CO2 效率高焊缝成形好TWE-711为焊材牌号其焊材型号为E71T-1 AWS A520 第二节耐热钢压力容器的焊接压力容器用耐热钢及其焊接性在普通碳钢中加入一定量的合金元素以提高钢的高温强度和持久强度就形成了低合金耐热钢对于压力容器用低合金耐热钢为改善其焊接性能常常把碳含量控制在02%以下这类钢通常以退火态或正火回火状态交货由于合金含量在25%以下的低合金耐热钢具有珠光体铁素体组织故也经常称为珠光体耐热钢如15CrMoR合金含量在3% 5%之间的低合金耐热钢供货状态为贝氏体铁素体组织故也称为贝氏体耐热钢如12Cr2Mo1R压力容器上使用的低合金耐热钢主要是以加入铬和钼元素或辅以加入少量的钒钛等元素来提高钢的蠕变强度和组织稳定性所以也经常称之为Cr-Mo耐热钢或Cr-Mo-V系耐热钢也正由于这一类钢在耐高温的同时还具有良好的抗氢腐蚀性能为此Cr-Mo或Cr-Mo-V系的低合金耐热钢亦经常称为抗氢钢作为耐热钢除上面已讲到的低合金耐热钢外还有合金含量在在6% 12%之间的中合金耐热钢如1Cr5Mo1Cr9Mo1和合金大于13%的高合金耐热钢如1Cr17由于在压力容器中这两类耐热钢并不多见本节以叙述低合金耐热钢为主为保证耐热钢焊接接头在高温高压和各种腐蚀介质条件下长期安全的运行其焊接接头性能应满足下列几点要求①接头的等强性耐热钢接头不仅应具有与母材基本相等的室温和高温短时强度而且更重要的是应具有与母材相近的高温持久强度②接头的抗氢性和抗氧化性耐热钢接头应具有与母材基本相同的抗氢性和高温抗氧化性为此焊缝金属的合金成分和含量应与母材基本一致③接头的组织稳定性耐热钢焊接接头在制造过程中特别是厚壁接头将经受长时间多次热处理在运行过程中将长期受高温高压的作用接头各区不应产生明显的组织变化及由此引起的脆变或软化④接头的抗脆断性虽然耐热钢压力容器大多数是在高温下工作但当压力容器和管道制造完工后将在常温下进行设计压力125倍压力的水压试验在安装检修完后要经历水压试验及冷启动过程因此耐热钢焊接接头亦应具有一定的抗脆断性⑤接头的物理均一性耐热钢焊接接头应具有与母材基本相同的物理性能焊缝金属的热膨胀系数和热导率应基本一致这样就可避免接头在高温运行过程中的热应力低合金耐热钢含有一定量的合金元素因此它与低合金高强钢都具有一些相同的焊接特点而又由于其含有一些特殊的微量元素及其不同的介质工作环境所以也有其独特的焊接特点1淬硬性低合金耐热钢中的主要合金元素Cr和Mo等都能显著提高钢的淬硬性其中Mo的作用比Cr大50倍这些合金元素推迟了钢在冷却过程中的转变提高了过冷奥氏体的稳定性从而在较高的冷却速度下可能形成全马氏体组织比如12Cr2Mo1R焊接时如果焊接线能量较小钢板厚度较大且不预热焊接时就有可能发生100%的马氏体转变2冷裂纹由于Cr-Mo钢极易产生淬硬的显微组织再加上焊缝区足够高的扩散氢浓度和一定的焊接残余应力共同作用焊接接头易产生氢致延迟裂纹这种裂纹在热影响区和焊缝金属中都易发生在热影响区大多是表面裂纹在焊缝金属中通常表现为垂直于焊缝的的横向裂纹也可能发生在多层焊的焊道下或焊根部位冷裂纹是Cr-Mo钢焊接中存在的主要危险3消除应力裂纹因为这类裂纹是在消除应力热处理时接头再次处于高温下所产生的裂纹故又称为再热裂纹Cr-Mo钢是再热裂纹敏感性钢种敏感的温度范围一般在500 700℃之间大量试验结果表明钢中CrMoVNbTi等强碳化物形成元素对再热裂纹形成有很大影响通常以裂纹指数PSR粗略地评价钢的消除应力裂纹敏感性PSR按下式计算PSR Cr% Cu% 2Mo% 10V% 7Nb% 5Ti% - 2当PSR≥0时就有可能产生消除应力裂纹但对于碳含量低于01%的钢种上式不适用4热裂纹对低合金耐热钢人们往往注重冷裂纹的防止实际上当焊道的成形系数熔宽与熔深比小于12 13时焊道中心 Cr-Mo钢及其焊接接头在350 500℃温度区间长期运行过程中发生脆变的现象称为回火脆性例如某厂一台225Cr-1Mo钢制压力容器在332 432℃运行30000h后钢的40J脆性转变温度从-37℃提高到了60℃并最终导致灾难性的脆性断裂事故Cr-Mo钢及其焊接接头的回火脆性敏感性有两种评价方式①X系数和J系数X 10P5Sb4SnAs×10-2式中元素以ppm含量代入如001%应以100ppm代入J SiMnPSn×104 式中元素以百分数含量代入如015%应以015代入这两个系数的界定是随着工业的不断发展和进步一步步提高的最早要求X ≤25ppmJ≤200后来达到X≤20ppmJ≤150直至目前又提高了要求要求X≤15ppmJ ≤100②分步冷却试验法步冷分步冷却试验法是将试件加热到规定的最高温度后分步冷却温度每降一级保温更长时间如图10-2步冷处理目的是在200 300 h内使钢产生最大的回火脆性与350 500℃温度区间设备经过2000 5000 h才能产生的效果相同图10-2 测定回火脆性敏感性的步冷处理程序图10-3 回火脆化程度的曲线按图10-2曲线加热使钢材发生快速回火脆化分别对步冷试验前后的钢材进行系列冲击绘制出步冷试验前后回火脆化程度的曲线图10-3 确定延脆性转变温度VTr54 试样经Min PWHT处理后的夏比冲击功为54J时相应的转变温度的变量ΔVTr54 试样经Min PWHT 步冷处理后的夏比冲击功为54J时相应的转变温度增量按下式进行计算美国雪弗龙公司早期提出的指标VTr54 15ΔVTr54 ≤ 38℃ 100℉20世纪90年代普遍采用的指标VTr54 25ΔVTr54 ≤ 38℃随着对设备安全性要求的提高及钢材焊材性能的提高对该指标的要求越来越高2006年某工程公司为宁波和邦化学有限公司设计的两台加氢反应器提出的指标是VTr54 3ΔVTr54 ≤ 10℃压力容器用耐热钢焊材选用1与低合金高强钢相同焊缝金属和母材等强度原则仍是低合金耐热钢焊材选用的基本原则只不过此时不但要考虑焊缝金属与母材的常温强度等强同时也要使其高温强度不低于母材标准值的下限要求2为使其焊缝金属具有与母材同样的使用性能因此要求其焊缝金属的铬钼含量不得低于母材标准值的下限3为保证焊缝金属有同样小的回火脆性应严格限制焊材中的氧硅磷锑锡砷等微量元素的含量4为提高焊缝金属的抗裂性应控制焊材中的含碳量低于母材的碳含量但应注意含碳量过低时经长时间的焊后热处理会促使铁素体形成从而导致韧性下降因此对于低合金耐热钢的焊缝金属含碳量最好控制在008% 012%范围内这样才会使焊缝金属具有较高的冲击韧性和与母材相当的高温蠕变强度压力容器用耐热钢焊接要点1预热与层间温度在Cr-Mo钢的焊接特点中提到的冷裂纹热裂纹及消除应力裂纹都与预热及层间温度相关一般来说在条件许可下应适当提高预热及层间温度来避免冷裂纹和再热裂纹的产生表10-2为对各种低合金耐热钢推荐选用的预热温度和层间温度但在设备制造过程中还要结合实际选用表10-2 推荐选用的低合金耐热钢预热及层间温度钢种预热温度℃层间温度℃15CrMoR ≥150 150 25012Cr1MoV ≥200 250左右12Cr2Mo1R 200 250 200 300在Cr-Mo钢上堆焊不锈钢≥100 对于预热和层间温度应注意以下几点①整个焊接过程中的层间温度不应低于预热温度②要保证焊件内外表面均达到规定的预热温度③对于厚壁容器必须注意焊前焊接过程和焊接结束时的预热温度基本保持一致并将实测预热温度做好记录④若容器焊前进行整体预热不仅费时而且耗能实际上作局部预热可以取得与整体预热相近的效果但必须保证预热区宽度大于所焊厚度的4倍且至少不小于150mm⑤预热与层间温度必须低于母材的Mf点马氏体转变结束点否则当焊件经SR处理后残留奥氏体可能发生马氏体转变其中过饱和的氢逸出会促使钢材开裂如对12Cr2Mo1R的预热和最高层间温度应低于300℃⑥钢材下料进行热切割时类似焊接热影响区的热循环切割边缘的淬硬层可能成为钢材卷制或冲压时的裂源因此也应适当预热2焊后热处理对于低合金耐热钢焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力而且更重要的是改善组织提高接头的综合力学性能包括提高接头的高温蠕变强度和组织稳定性降低焊缝及热影响区硬度还有就是使氢进一步逸出以避免产生冷裂纹因此在拟定低合金耐热钢焊接接头的焊后热处理规范时应综合考虑下列冶金和工艺特点①焊后热处理应保证近缝区组织的改善②加热温度应保证焊接接头的焊接应力降到尽可能低的水平③焊后热处理不应使母材及焊接接头各项力学性能降低到设计规定的最低限度以下这一点往往要通过对母材及焊接接头进行最大和最小模拟焊后热处理PWHT及Min PWHT 后的各项力学性能检测来确定④由于耐热钢的回火脆性及再热裂纹倾向焊后热处理应尽量避免在所处理钢材回火脆性敏感区及再热裂纹倾向敏感区的温度范围内进行应规定在危险温度范围内要有较快的加热速度综合考虑以上4个特点需要制定一个合适的耐热钢焊后热处理规范经过大量的试验研究引出了一个指导性参数即纳尔逊米勒RarsonMiller参数 Tp也称回火参数Tp T 20log t ×10-3式中T 热处理绝对温度Kt 热处理保温时间h从式中可以看出热处理的温度和保温时间决定了Tp值的高低也就影响了Cr-Mo钢焊接接头的强度和韧性Tp值过低接头的强度和硬度会过高而韧性较低若Tp值太高则强度和硬度会明显下降同时由于碳化物的沉淀和聚集也会使韧性下降因此Tp值在182 214可以使接头具有较好的综合力学性能当然对于每一种Cr-Mo钢都有一个最佳的回火参数范围如125Cr-05Mo钢焊缝金属的最佳Tp值为200 206之间对于225Cr-1Mo钢而言其最佳的Tp值在202 206之间3后热和中间热处理 Cr-Mo钢冷裂倾向大导致生产裂纹的影响因素中氢的影响居首位因此焊后或中间停焊必须立即消氢一般说来Cr-Mo钢容器的壁厚刚性大制造周期长焊后不能很快进行热处理为防裂并稳定焊件尺寸在主焊缝或主焊缝和壳体接管焊缝完成后进行比最终热处理温度低的中间热处理这类钢的后热温度一般为300 350℃也有少数制造单位取350 400℃的中间热处理规范随钢种结构制造单位的经验而异一般中间热处理温度为 620 640℃±15℃4焊接规范的选择焊接线能量预热温度和层间温度直接影响到焊接接头的冷却条件一般来说焊接线能量越大冷却速度越慢加之伴有较高的预热和层间温度就会使接头各区的晶粒粗大强度和韧性都会降低对于低合金耐热钢而言对焊接线能量在一定范围内变化并不敏感也就是说允许的焊接线能量范围较宽只有当线能量过大时才会对强度和韧性有明显的影响所以为了防止冷裂纹的产生。

压力容器的焊接技术

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%以下),以提高钢的力学性能,使其屈服强度在以上,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。

压力容器焊接新技术及其应用

压力容器焊接新技术及其应用

压力容器焊接新技术及其应用压力容器是一种用于储存液体或气体的设备,其内部容积可以承受一定的压力。

由于其特殊的工作环境和使用要求,压力容器的制作需要严格的焊接工艺和技术保障。

近年来,随着科技的不断进步,压力容器焊接技术也在不断更新和发展,新的焊接技术不仅提高了焊接质量和效率,还拓展了压力容器的应用范围,使其更加安全可靠。

本文将介绍一些压力容器焊接的新技术以及其在实际应用中的意义。

压力容器焊接的新技术1. 激光焊接技术激光焊接技术是一种高精度、高效率的焊接方法,其主要原理是利用激光光束将工件焊接处瞬间加热融化,从而实现焊接。

激光焊接技术具有热影响小、焊缝窄、焊接速度快等优点,适用于厚度较薄的工件焊接,尤其适合于不锈钢、铝合金等高强度薄壁材料的焊接。

在压力容器焊接中,激光焊接技术可以大大提高焊接速度和质量,减少热影响区,降低材料变形,增加焊接装配的精度。

2. 焊接机器人技术焊接机器人技术是利用机器人进行焊接作业的一种自动化技术,其主要优点是可以提高焊接效率、保证焊接质量、降低人工成本和安全风险。

在压力容器的制作中,由于容器结构复杂、焊接工艺繁琐,传统的人工焊接方式往往效率低下、质量难以保证。

而采用焊接机器人技术可以实现自动化操作,完成高质量、高精度的焊接任务,提高了生产效率和产品质量。

3. 自动复合焊接技术自动复合焊接技术是指采用多种焊接方法结合在一起,利用各自的优势互补,共同完成焊接任务。

在压力容器的制作中,常用的复合焊接方法包括激光-MAG复合焊接、激光-TIG复合焊接等。

这些复合焊接技术可以在保证焊接质量的前提下,提高焊接速度和效率,降低成本。

1. 石油化工行业在石油化工行业,压力容器广泛用于储存和运输石油、天然气等液体和气体。

采用新技术的压力容器焊接可以提高容器的密封性和耐压性,确保储存和运输过程中不发生泄漏和爆炸等安全事故,保障生产环境和人员安全。

2. 船舶制造业在船舶制造业,压力容器广泛用于船舶的动力装置、取暖系统、空调系统等。

分析工业锅炉压力容器的焊接技术

分析工业锅炉压力容器的焊接技术

分析工业锅炉压力容器的焊接技术工业锅炉压力容器作为化工、能源等行业的重要设备之一,其安全可靠性非常重要。

其中,焊接技术是锅炉压力容器制造中一项非常关键的工艺步骤。

一、焊接工艺针对不同的焊接部位和工件材料,选择不同的焊接工艺。

常见的焊接工艺有手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊、电子束焊等。

手工电弧焊适用于较薄板材、管材一般在1~6mm之间的焊接。

埋弧焊适用于中厚板材、管材一般在6~50mm之间的焊接。

气体保护焊适用于中、厚板材、管材一般在1~100mm之间的焊接。

激光焊主要适用于薄壁板材、管材等细小零件的焊接。

等离子焊和电子束焊适用于高精度、高品质、特殊金属材料焊接。

二、焊接材料1、焊接电极:电焊电弧是焊接过程中的一个重要参数。

电焊电弧中产生的高能量密度可以将金属熔化并焊接在一起。

因此,选择适合不同焊接工艺的电极是至关重要的。

手工电弧焊一般使用碳钢电极,型号有E4311、E4301、E6011、E6010等。

埋弧焊一般使用低氢电极,型号有E7016、E7018、E7024等。

气体保护焊一般使用TIG焊接,合适的焊接电极有WT20、WC20、WC20L等。

2、焊接材料:焊接材料的选择要考虑到其金属组织和物理化学性质的适配性。

常见的焊接材料有钢、铝合金、镁合金、钛合金等。

其中,钢是目前产量最大、应用最广的金属材料。

其中,低合金钢是锅炉中最常用的材料之一。

在选择钢材料时,应该考虑到其抗压、抗拉、韧性、硬度等材料参数,以满足锅炉在高压、高温状态下的使用要求。

三、焊接控制焊接控制是保证焊件质量的关键步骤之一。

焊接过程中,应该控制焊接参数,如焊接电流、焊接速度等,以保证焊缝的均匀性和稳定性。

焊接前要对焊接表面进行清理,以防止焊接过程中出现不良连接或者杂质或异物进入焊接处,产生裂纹等缺陷。

焊接完成后,要进行焊缝的无损检测,以确保焊接处没有裂纹、气孔、夹杂等缺陷。

分析工业锅炉压力容器的焊接技术

分析工业锅炉压力容器的焊接技术

分析工业锅炉压力容器的焊接技术工业锅炉压力容器的焊接技术是指在锅炉压力容器制造过程中所采用的焊接方法和技巧。

正确的焊接技术能够保证锅炉压力容器的安全性和可靠性。

下面将分析几种常用的工业锅炉压力容器的焊接技术。

1.手工电弧焊接:手工电弧焊接是一种常见的焊接方法,适用于厚度小于30mm的焊接。

这种焊接方法使用人工将焊条与工件相接触,通过电弧的生成和熔化来进行焊接。

手工电弧焊接的优点是容易操作,适用于各种位置的焊接,但由于需要持续的人工操作,生产效率较低。

2.埋弧焊接:埋弧焊接是一种高效、高质量的焊接方法,适用于焊接较厚的工业锅炉压力容器。

埋弧焊接过程中,焊丝被连续送入焊接区域,通过电弧的熔化和填充材料的添加来完成焊接。

埋弧焊接的优点是焊接速度快,焊接质量高,但设备和操作较为复杂。

3.自动焊接:自动焊接是一种自动化程度较高的焊接方法,适用于大批量生产的工业锅炉压力容器。

自动焊接的设备可以实现焊接参数的自动调节和焊接过程的自动执行,大大提高了生产效率和焊接质量。

常见的自动焊接方法包括气体保护焊、埋弧焊、激光焊等,具体选择要根据实际需求来确定。

4.激光焊接:激光焊接是一种高能、高密度能量束的焊接方法,适用于焊接较细的工业锅炉压力容器。

激光焊接具有焊缝窄、热影响区小、焊接变形小等优点,焊接质量稳定,但设备和能源成本较高。

在工业锅炉压力容器的焊接过程中,除了选择合适的焊接技术外,还需要注意以下几个方面:1.焊接材料的选择:根据工业锅炉压力容器的特点和工作环境,选择合适的焊接材料。

常见的焊接材料包括钢、铝合金、不锈钢等。

2.焊接工艺参数的控制:在焊接过程中,控制好焊接参数,如焊接电流、电压、焊接速度、焊接温度等,确保焊接质量和焊接结构的稳定性。

3.焊后热处理:焊接完成后,进行必要的焊后热处理,如退火、正火等,以消除焊接残余应力和提高焊接接头的性能。

4.焊缝检测:对焊接接头进行必要的焊缝检测,如射线检测、超声波检测等,以确保焊接质量和焊接接头的无损性。

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求

压力容器焊接技术要求压力容器作为重要的工业设备,在广泛应用的同时也面临着安全风险。

因此,在压力容器的制造过程中,焊接技术显得尤为重要。

与其他机械制造相比,压力容器的焊接制造更加复杂和严格,要求焊接技术的高度精细和可靠性。

本文将从材料、设备、人员等方面,分别阐述压力容器焊接技术的各项要求。

材料要求在进行压力容器的焊接制造之前,需要严格检查所使用的材料是否满足制造要求。

最常见的材料为碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、镍合金等,需要依据所需的材质、化学成分及机械性能等进行选择。

此外,还应注意以下三点:焊材选择选用的焊材应符合设计要求,能够提供焊缝的所需力学性能和化学组成。

焊材应储存于干燥、通风、无腐蚀性、温度宜低、封闭性良好的库房或柜子中,并应在规定期限内进行检测。

金属表面处理焊接前,对于工件的各个表面必须进行清理和处理,去除锈蚀、污物、油脂等杂质,以确保焊接接头牢固且导电性好。

使用高精度洗净装备并有充足的时间进行清理作业,保证金属表面的平整度,避免不必要的焊接缺陷。

焊接过程中应注意控制熔池除气,减少熔池在焊接过程中的污染问题。

干燥的电极、高质量的焊材和严格控制焊接过程温度是熔池控制的重要方法。

需要加强现场管理,提高生产质量。

设备要求为保证焊接接头质量的稳定和可靠性,需要满足以下设备要求。

设备选择应选用钳工加工中心、数控、高速、高精度数控切割机,大中型卷板机等高质量而稳定的设备。

同时还应该对设备进行日常维护保养,及时检查设备的零部件和系统的工作状况。

设备布置设备应按照标准布置,同时为了能够进行科学的生产管理,还需要各项生产环节的人员进行培训及考核,以提高焊接及后续生产的精确度。

焊接装置压力容器的焊接设备需要满足特殊的需求,需要进行专门定制。

有些焊接设备需要围绕压力容器旋转或保持不动,并需要符合标准要求的支撑系统,既确保焊接接头的质量,又保证了工人的安全。

人员要求良好的人员素质和专业技能是保证焊接质量的重要保障。

压力容器焊接方法

压力容器焊接方法

压力容器焊接方法压力容器制造许可证中的焊接方法:一、焊接接头分类:容器主要受压部分的焊接接头分为A 、B 、C 、D 四类,如图所示,a) 圆筒部分的纵向接头(多层包扎容器层板层纵向接头除外)、球形封头与圆筒连接的环向接头、各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头,均属A 类焊接接头。

b) 壳体部分的环向接头、锥形封头小端与接管连接的接头、长颈法兰与接管连接的接头,均属B 类焊接接头,但已规定为A 、C 、D 类的焊接接头除外。

c) 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头,法兰与壳体、接管连接的接头,内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头,均属C 类焊接接头。

d) 接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头,均属D 类焊接接头,但已规定为A 、B 类的焊接接头除外。

A,B类焊接接头推荐采用埋弧焊,焊条电弧焊,氩弧焊,或其组合焊接工艺。

二、焊接方法:01封头拼缝封头拼板缝一般是在平板状态下完成的,焊接条件比较好,厚度小于10mm的拼板缝宜采用焊条电弧焊焊接,厚度大于10mm的,宜采用焊条电弧焊+埋弧自动焊的组合焊。

02筒体纵缝筒体纵缝大多采用焊条电弧焊和埋弧自动焊,如何筒体内径小于500mm,还需要手工钨极氩弧焊打底。

对于大厚度的某些高强钢筒体纵缝采用电渣焊。

03筒体环缝筒体环缝大多采用焊条电弧焊和埋弧自动焊,对于厚度较大的筒体,尽量采用窄间隙埋弧自动焊。

04接管焊接接管与壳体一般采用焊条电弧焊和埋弧自动焊。

05容器内壁堆焊容器内壁堆焊主要焊接方法有:焊条电弧焊、埋弧自动焊、气保堆焊等。

06球壳焊接球壳焊接目前主要采用焊条电弧焊、埋弧自动焊、全位置气体保护自动焊。

其中,焊条电弧焊因为操作灵活、工艺简单,现场组装球罐用的较多;埋弧自动焊,多用于球壳上下极板的拼缝;全位置气体保护焊,现场组装焊接时采用较多,效率高、劳动强度低。

07管子-管板连接管子管板接头常用的焊接方法有:焊条电弧焊、手工钨极氩弧焊、全位置自动钨极氩弧焊,其中全位置自动钨极氩弧焊焊接质量最好。

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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 W0.30%)、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。

目前应用于压力容器的低合金高强钢。

钢板牌号有:16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR 、18MnMoNbR 等。

锻件牌号有16Mn、15MnV、20MnMo 、20MnMoNb 等。

低合金高强钢的含碳量一般不超过0.20%,合金元素总量一般不超过5%。

正是由于低合金高强钢含有一定量的合金元素,使其焊接性能与碳钢有一定差别,其焊接特点表现在:(一)焊接接头的焊接裂纹(1)冷裂纹低合金高强钢由于含使钢材强化的C、Mn、V、Nb 等元素,在焊接时易淬硬,这些硬化组织很敏感,因此,在刚性较大或拘束应力高的情况下,若焊接工艺不当,很容易产生冷裂纹。

而且这类裂纹有一定的延迟性,其危害极大。

(2)再热(SR)裂纹再热裂纹是焊接接头在焊后消除应力热处理过程或长期处于高温运行中发生在靠近熔合线粗晶区的沿晶开裂。

一般认为,其产生是由于焊接高温使HAZ 附近的V 、Nb、Cr、Mo 等碳化物固溶于奥氏体中,焊后冷却时来不及析出,而在PWHT 时呈弥散析出,从而强化了晶内,使应力松弛时的蠕变变形集中于晶界。

低合金高强钢焊接接头一般不易产生再热裂纹,如16MnR、15MnVR 等。

但对于Mn-Mo-Nb 和Mn-Mo-V 系低合金高强钢,如07MnCrMoVR ,由于Nb、V 、Mo 是促使再热裂纹敏感性较强的元素,因此这一类钢在焊后热处理时应注意避开再热裂纹的敏感温度区,防止再热裂纹的发生。

(二)焊接接头的脆化和软化( 1)应变时效脆化焊接接头在焊接前需经受各种冷加工(下料剪切、筒体卷圆等),钢材会产生塑性变形,如果该区再经200〜450C的热作用就会引起应变时效。

应变时效脆化会使钢材塑性降低,脆性转变温度提高,从而导致设备脆断。

PWHT可消除焊接结构这类应变时效,使韧性恢复。

GB150-1998《钢制压力容器》作出规定,圆筒钢材厚度S s符合以下条件:碳素钢、16MnR的厚度不小于圆筒内径Di的3%;其他低合金钢的厚度不不小于圆筒内径Di 的 2.5%。

且为冷成形或中温成形的受压元件,应于成形后进行热处理。

(2)焊缝和热影响区脆化焊接是不均匀的加热和冷却过程,从而形成不均匀组织。

焊缝(WM) 和热影响区(HAZ) 的脆性转变温度比母材高,是接头中的薄弱环节。

焊接线能量对低合金高强钢WM 和HAZ 性能有重要影响,低合金高强钢易淬硬,线能量过小,HAZ 会出现马氏体引起裂纹;线能量过大,WM 和HAZ 的晶粒粗大会造成接头脆化。

低碳调质钢与热轧、正火钢相比,对线能量过大而引起的HAZ 脆化倾向更严重。

所以焊接时,应将线能量限制在一定范围。

(3)焊接接头的热影响区软化由于焊接热作用,低碳调质钢的热影响区(HAZ)外侧加热到回火温度以上特别是AC1附近的区域,会产生强度下降的软化带。

HAZ区的组织软化随着焊接线能量的增加和预热温度的提高而加重,但一般其软化区的抗拉强度仍高于母材标准值的下限要求,所以这类钢的热影响区软化问题只要工艺得当,不致影响其接头的使用性能。

三、压力容器用低合金高强钢焊材选用(1)根据钢材不同的强度级别选择与母材强度相当的焊缝金属是这类钢焊材选用的基本原则,当然,与此同时还要根据产品的使用条件、产品结构和板材厚度等因素,综合考虑焊缝金属的韧性、塑性和焊接接头的抗裂性。

只要焊缝强度不低于或略高于母材标准抗拉强度的下限值即可。

若选择的焊材焊缝金属强度过高,将会导致接头的韧性、塑性及抗裂性降低,接头的弯曲性能不易合格。

(2)由于这类钢都具有不同程度的冷裂纹倾向,所以,在等强度原则的前提下,严格控制焊材中的氢含量是非常重要的,应尽量选用低氢型的焊材。

对于强度较高的低碳调质钢焊接时,更是如此,甚至要选择超低氢型的焊材,并严格控制焊材的存放和使用。

(3)考虑焊后加工工艺的影响。

对焊后需经热处理、热卷(热弯)的焊件,应考虑焊缝金属经受高温处理作用对其力学性能的影响,应保证焊缝金属经热处理后仍具有要求的强度、塑性和韧性等。

例如,对于压力容器常见的16MnR 钢的埋弧焊,一般情况下选用H10Mn2 焊丝+HJ431焊剂即可。

但对于焊后需经正火温度下冲压的封头拼板焊缝,其焊材选用应适当提高一档,使用H08MnMo焊丝+HJ431焊剂,可弥补其强度损失。

四、压力容器用低合金高强钢焊接要点(1)选用低氢或超低氢高韧性的焊材,且重视烘干、保存以及坡口的清理,以减少焊缝中的扩散氢。

(2)为了避免热影响区粗晶区的脆化,一般应注意不要使用过大的线能量。

对于含碳量偏下限的16MnR钢焊接时,焊接线能量没有严格的限制,因为这种钢焊接热影响区脆化倾向较小,但对于含钒、铌、钛等微合金化元素的钢,则应选用较小的焊接线能量。

(3)对于碳及合金元素含量较高、屈服强度也较高的低合金高强钢,如18MnMoNbR,由于这种钢淬硬倾向较大,又要考虑其热影响区的过热倾向,则在选用较小线能量的同时,还要增加焊前预热、焊后及时后热等措施。

(4)焊接低碳调质钢时,为了使热影响区保持良好的韧性,同时使焊缝金属既有较高的强度又有良好的韧性,这就要求焊缝金属得到针状铁素体组织,而这种组织只有在较快的冷却条件下才能获得,为此要严格控制焊接线能量,不推荐采用大直径的焊条和焊丝,且要采用多道多层的窄焊道焊,尽量不作横向摆动的运条方式。

为防止冷裂纹的产生,焊前需要预热,但应严格控制预热温度,预热温度过高,会使热影响区冷却速度过于缓慢,从而在该区内产生马氏体+奥氏体混合组织和粗大的贝氏体,使强度下降,韧性变坏。

一般要求最高预热温度不得高于推荐的最低预热温度加50C。

采用低温预热加后热的方法既可防止低碳调质钢产生冷裂纹,又可减轻或消除预热温度过高带来的不利影响。

(5)加强对焊接接头的无损检测,对再热裂纹敏感的钢种,应在PWHT前后都要做射线或超声检测。

五、低合金高强钢压力容器焊接实例直径为2000mm,壁厚为32mm的缓冲罐(图10-1),壳体材质为16MnR,其主要承压焊缝的焊接工艺见表10-1。

说明:①封头拼缝在平板状态下焊接完成后,需再经过950 ~ 1000的加热后进行冲压成形,故拼缝要经过AC3以上温度的加热,焊缝的力学性能不仅取决于化学成分,而且和焊缝的组织状态有很大关系。

虽然焊缝的含碳量要比母材低很多,但由于焊接是一个局部加热过程,冷却速度很大,因此焊缝呈现为一种柱状晶的特殊的过饱和铸造组织,其中少量的马氏体主要靠碳的固溶强化存在,而低碳马氏体的亚结构存在许多位错,过饱和的固溶的碳就聚集在位错周围,起着钉扎位错的作用,使位错难于运动,马氏体便不易变形而呈现强化焊缝的作用。

经过AC3以上的温度加热后,焊缝组织从柱状晶变成了等轴晶,打破了原来的亚结构状态,使过饱和程度降低,其碳的固溶强化作用也随之降低了,所以势必焊缝强度降低。

为了弥补上述情况造成的焊缝强度降低,只有调整焊缝的化学成分,使用合金元素更多一些的、强度高一档的焊丝来焊接热压封头拼缝。

②壳体纵、环缝焊接条件好,考虑到板厚因素,从提高效率、保证焊接质量出发,选用双面埋弧焊,焊丝啊等强度原则选用。

③设备大合拢焊缝,考虑到设备因素,内焊缝采用埋弧焊较困难,故内侧采用焊条电弧焊、外侧采用碳弧气刨清根后再进行外环缝埋弧焊。

B2焊缝据人孔较近,故将其为大合拢焊缝。

④人孔接管与人孔法兰环缝,由于人孔直径较大,故采用焊条电弧焊进行双面焊。

对于人孔、小接管与壳体角焊缝,鉴于此部位焊缝形状和焊接条件,一般选用焊条电弧焊进行双面焊。

⑤对于小直径接管环缝,由于只能单面焊,又要保证质量,选用TIG焊打底是保证焊缝质量最有效的方法。

TIG-50为焊材牌号,其焊材型号为ER70S-G (AWS A5.18)。

⑥鞍座与壳体焊接角焊缝属非承压焊缝,采用熔化极气体保护焊(保护气体为纯COR,效率高,焊缝成形好。

TWE-711为焊材牌号,其焊材型号为E71T-1(AWS A5.20)。

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