压力容器焊接接头分类
压力容器焊接知识 2
焊缝成型焊缝成型系数是对焊缝截面形状的考核，指熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值（φ=B/H）；焊缝系数是指对应焊接接头强度与母材强度之比值。
用以反映由于焊接材料、焊接缺陷和焊接残余应力等因素使焊接接头强度被削弱的程度，是焊接接头力学性能的综合反映。
压力容器分类压力容器分A、B、C、D四个级别。
A级又分：超高压容器、高压容器（A1）、第三类低、中压容器（A2）、球形储罐现场组焊或球壳板制造（A3）、非金属压力容器（A4）、医用氧舱（A5）；B又分：无缝气瓶（B1）、焊接气瓶（B2）、特种气瓶（B3）；C级又分铁路罐车（C1）、汽车罐车或长管拖车（C2）、罐式集装箱（C3）；D级又分：第一类压力容器（D1）、第二类低、中压容器（D2）。
压力容器焊缝的分类产品试板有关规定1. 总则本规定适用于碳素钢、低合金钢、不锈钢制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类压力容器。
2. 凡符合以下条件之一者，A类的圆筒纵向焊接接头，应按每台容器制造产品焊接试板。
2.1 钢板厚度δs＞20mm的15MnVR；2.2 钢板材料的标准抗拉强度下限值σb＞540MPa；2.3 Cr-Mo低合金钢；2.4 当设计温度小于-10℃时，钢板厚度δs＞12mm的20R；钢材厚度δs＞20mm 的16MnR；2.5 当设计温度小于0℃，大于等于-10℃时，钢材厚度δs＞25mm的20R；钢材厚度δs＞38mm的16MnR；2.6 制作容器的钢板凡需热处理以达到设计要求的材料力学性能指标者；2.7 设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器；2.8 异种钢（不同组别）焊接的压力容器；2.9 图样上注明盛装毒性为极度危害或高度危害介质的容器。
3. 除第2条之外的压力容器，如果能提供连续30台（同一台产品使用不同牌号材料的，或使用不同焊接工艺评定的，或使用不同的热处理规范的，可按两台产品对待）同牌号材料、同焊接工艺（焊接重要因素和补加重要因素不超过评定合格范围，下同）、同热处理规范的产品焊接试板测试数据（焊接试板试件和检验报告应存档备查），证明焊接质量稳定，由质保工程师批准，可以批代台制作产品焊接试板，具体规定如下：3.1 以同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品组批，连续生产（生产间断不超过半年）每批不超过10台，从中抽一台产品制作产品焊接试板。
压力容器C、D类焊缝施焊方法浅谈
压力容器C、D类焊缝施焊方法浅谈[摘要]：压力容器类设备焊接的焊缝根据焊接位置和所起作用的不同，分为a、b、c、d四类。
其中尤以法兰与筒体、法兰与连接接管等处的焊缝即c、d类焊缝最为不规则，而且其所起的作用也最为重要。
因此，对这一类型焊缝的施焊过程和方法要有更深入认识。
本文正是基于此对c、d类焊缝的接头形式和正确施工方法进行论述，希望能对焊接工人在压力容器类焊接中起到一定的指导作用，从而提高焊缝焊接质量，提高工作效率。
[关键词]：压力容器、c、d类焊缝、焊接接头、施焊方法、手工焊条电弧焊、全焊透、局部焊透1.前言压力容器是承液压或气压的设备（多受液压），其内部贮存的物质往往是易燃、易爆或有毒的，这些物质一旦泄漏不但会造成生产上的损失，更会使操作者或周边人员中毒，严重时会引起整个容器爆炸，造成不堪设想的后果。
压力容器大都全部采用焊接制作，因此，对容器上焊缝的强度及密封性的要求较高。
[1]压力容器的焊缝一般分为a、b、c、d四类，其中筒体和两端封头处纵横向的焊缝为a、b类，只要焊材选用正确，焊接方法得当，就比较容易施焊并保证焊接接头性能。
但对于法兰与筒体、法兰与连接接管等处的c、d类焊缝，由于焊接位置特殊，焊缝形状多呈马鞍形曲线，而且往往是应力比较集中的部位，很容易产生裂纹、气孔、咬边等焊接缺陷，因此焊工应采用合理焊缝接头和正确的焊接方法。
2.c、d类焊缝焊接方法、设备及焊材的选用目前c、d类焊缝比较常用的焊接方法仍然是手工焊条电弧焊。
手工焊条电弧焊是用手工操作的焊条进行焊接的电弧焊接方法。
手工焊条电弧焊时，在焊条末端和工件之间燃烧的电弧产生的高温使焊条药皮与焊芯及工件熔化，熔化的焊芯迅速地形成细小的金属熔滴，通过弧柱过度到局部熔化的工件表面，形成熔池，随着电弧以适当的弧长和速度在工件上不断前移，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。
药皮熔化过程中产生的气体熔渣，不仅使熔池和电弧与周围的空气隔绝，而且和熔化了的焊芯、母材发生一系列冶金反应，保证了所形成的焊缝的性能。
关于焊接
关于焊接1、A、B类焊接接头的定义根据GB150第十章“制造，检验与验收”的有关规定可知: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，各类凸行封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接的接头，均属于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，长劲法兰与接管连接的接头，均属B类焊接接头。
、筒体A、B类焊接接头型式设计2、HG20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》规定了压力容器焊接接头结构型式。
压力容器的对接焊缝一般采用全焊透的双面对接焊。
若容器几何尺寸或结构原因，双面焊有困难时，可采用达到全焊透目的的单面焊。
以下为常用焊接接头坡口的基本形式。
补充：①坡口的作用是为了保证焊缝根部焊透，保证焊接质量和连接强度，同时调整基本金属与填充金属比例。
②焊接电源：埋弧自动焊焊接电源。
例：MZ-1000 “M”表示埋弧焊机，“1000”表示额定电流为1000 A焊条电弧焊设备。
例：ZXG-300型硅弧焊整流器空载电压为10V 额定工作电压为25-30V 电流调节范围为15-300A以下为A,B类焊缝的焊接工艺具体要求：（1）为保证焊接质量，A类焊接接头通常采用双面焊。
采用双面焊时设计成向内开焊缝坡口，在筒内焊接，在筒外清根，然后在筒外盖面焊。
（2）对于小直径容器(一般DN≤500mm)，筒体与筒体连接的B类焊接接头，筒体与封头连接的B类焊接接头采用带垫板的单面焊，垫板宽度一般为30-40mm, 厚度3-4mm.带垫板的单面焊焊缝坡口向外开，焊接时先采用手工焊，分别焊接垫板与筒体，垫板与封头的焊缝，然后盖面焊。
（3）容器直径虽然较大但没有设置人孔时，筒体与第一个封头连接的B类焊接接头采用双面焊。
筒体与第二个封头连接的B类焊接接头采用带垫板的单面焊。
（4）对容器直径不超过800mm的圆筒与封头的最后一道环向封闭焊缝，当采用不带垫板的单面焊对接接头，且无法进行射线或超声波检测时，允许不进行检测，但需采用气体保护焊打底（5）埋弧自动焊由于机器尺寸较大，在筒内焊接受到限制，另外焊工在筒内操作也需要较大空间，因此，一般DN≥1000mm时，用于纵缝，DN≥1600mm时用于筒内环缝，在筒外焊接时虽然不受机器尺寸限制，但筒体直径不能太大，一般DN≥500mm时采用。
压力容器焊接接头分类
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压力容器焊接接头分类
目地：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同地要求，根据位置，根据该接头所连接两元件地结构类型以及应力水平，把接头分成、、、四类，如图.
图压力容器焊接接头分类
类：圆筒部分地纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外）、球形封头与圆筒连接地环向接头、各类凸形封头中地所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接地接头.
类：壳体部分地环向接头、锥形封头小端与接管连接地接头、长颈法兰与接管连接地接头.但已规定为、、类地焊接接头除外.
类：平盖、管板与圆筒非对接连接地接头，法兰与壳体、接管连接地接头，内封头与圆筒地搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头.
类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接地接头.但已规定为、类地焊接接头除外.b5E2R。
类焊缝是容器中受力最大地接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透地单面焊缝；
类焊缝地工作应力一般为类地一半.除了可采用双面焊地对接焊缝以外，也可采用带衬垫地单面焊；
在中低压焊缝中，类接头地受力较小，通常采用角焊缝联接.对于高压容器，盛有剧毒介质地容器和低温容器应采用全焊透地接头.
类焊缝是接管与容器地交叉焊缝.受力条件较差，且存在较高地应力集中.在后壁容器中这种焊缝地拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷.因此在这种容器中类焊缝应采取全焊透地焊接接头.对于低压容器可采用局部焊透地单面或双面角焊.p1Ean。
注意：焊接接头分类地原则仅根据焊接接头在容器所处地位置而不是按焊接接头地结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器地重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构.这样，同一类别地焊接接头在不同地容器条件下，就可能有不同地焊接接头形式.DXDiT。
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压力容器的焊接接头
前言错误!未定义书签。
第1部分储罐设计分析错误!未定义书签。
第1章储罐总体分析错误!未定义书签。
1.1 储罐基本设计要求错误!未定义书签。
1.2 储罐材料错误!未定义书签。
1.３储罐用钢板错误!未定义书签。
1.4 配用锻件错误!未定义书签。
1.5 配用螺栓、螺母错误!未定义书签。
第2章储罐罐底设计错误!未定义书签。
2.1 储罐罐底板尺寸错误!未定义书签。
2.2 罐底结构错误!未定义书签。
第3章罐壁结构设计错误!未定义书签。
3.1 罐壁的排板与连接错误!未定义书签。
3.2 罐壁厚度错误!未定义书签。
3.3 罐壁加强圈错误!未定义书签。
第4章罐顶结构设计错误!未定义书签。
第2部分储罐的焊接工艺分析错误!未定义书签。
第5章压力容器的焊接接头错误!未定义书签。
5.1 压力容器焊接接头的分类错误!未定义书签。
5.2 圆筒形容器焊接接头的设计错误!未定义书签。
第6章压力容器的焊接方法错误!未定义书签。
6.1 熔化极氩弧焊错误!未定义书签。
CO气体保护焊错误!未定义书签。
6.226.3埋弧焊错误!未定义书签。
第7章压力容器的焊接工艺错误!未定义书签。
第3部分储罐的组装与检验错误!未定义书签。
第8章储罐的安装施工顺序错误!未定义书签。
8.1储罐底板的焊接顺序错误!未定义书签。
8.2储罐壁板的焊接顺序错误!未定义书签。
8.3储罐固定顶的焊接顺序错误!未定义书签。
第9章储罐焊缝的检验与修补错误!未定义书签。
9.1焊缝检测错误!未定义书签。
9.2焊缝修补错误!未定义书签。
设计体会错误!未定义书签。
参考文献错误!未定义书签。
前言大型油气储罐是油气产品储存运输最方便、廉价的方式之一。
储罐的形式可跟据盖顶的样式不同分为浮顶式储罐（包括气柜）和固定顶式储罐（包括内浮顶式储罐），而固定顶式储罐又包括锥顶式储罐和拱顶式储罐两种。
目前原油的储罐使用中浮顶式储罐在不断减少，液化气储运主要是球罐和立式筒形低压储罐。
常用的几种灌顶形式为双子午线网客机构拱顶、辐射网壳结构拱顶、短程线网壳结构拱顶和梁柱支撑结构拱顶，见图1。
压力容器焊缝编号规则
受压容器焊接接头分类：
A类：圆筒部分（包括接管）和锥壳部分的纵向接头（多层包扎容器层板层纵向接头除外），球形封头与圆筒链接的环向接头
1 编号依据
1.1 按GB150要求进行焊缝编号：
1.2 焊缝分为A 、B 、C 、D 、E 五个类别。
前四类代表受压元件之间类别，最后一个字母代表受压元件与非受压元件之间的类别。
2 职责
所有产品焊缝编号，均由焊接部门编制，并绘制出编码图作产品检验、无损检测以及存档的依据。
3 编号原则
3.1 每台容器的每个焊缝，均应编制号码。
号码只能是唯一的，不能重复出现。
3.2 A 和B 类焊缝中，每个类别焊缝须有字母数字加隔断号，再加数字顺序组成:
为：A1-1、A2-1、A3-1、A4-1、A5-1…… B1-1、B2-1、B3-1、B4-1、B5-1…… 3.3 其他焊缝，采用大流水顺序号码组成：
为：C1、C2、C3、C4、C5……
D1、D2、D3、D4、D5…… E1、E2、E3、E4、E5……
4 编号顺序
4.1 以设计图的左下角为开始位置，顺时针方向旋转编制。
4.2 每个类别号码焊缝，以左视图方向向右侧投影，以正上方12点开始为第一个编码，
见图2，顺时针旋转编制。
作业指导书 文件号 DL-QI-U15 焊缝编号规则
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本章正文 共 2 页第 2 页
图2 编号顺序示意图
4.3 所有类别焊缝编码均由焊接技术部门编制，其他部门照办。
4.4 除了A类和B类按3.1条和3.2条编制以外，其他类别可按实际情况，按唯一流水顺序号进行编制。
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。
压力容器焊接技术要求
四、常用的焊接方法
• 3.2 熔化极氩弧焊 • 原理图
四、常用的焊接方法
•熔化极氩弧焊特点
– 几乎可焊接所有金属，尤其适合铝、铜及其合金以及不锈钢等材料 – 焊接时几乎没有氧化烧损，只有少量的蒸发损失，冶金过程比较简单 – 劳动生产率高 – MIG焊可直流反接，焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用 – 成本比TIG焊低 – 有可能取代TIG焊 – MIG焊焊接铝及铝合金时，可以采取亚射流熔滴过渡方式提高接头质量 – 对焊丝及母材表面的油污、铁锈等较为敏感，容易产生气孔
•CO2气体保护焊需要克服的问题
–氧化问题 –气孔问题 –飞溅问题
四、常用的焊接方法
4、电渣焊
电渣焊的简单过程如图 所示。
图 电渣焊焊接过程示意图 1—焊件 2—金属熔池 3—渣池 4—导电嘴 5—焊丝 6—冷却滑块 7—引出板 8—金属熔池 9—焊缝 10—引弧板
四、常用的焊接方法
电渣焊用焊接材料 （1）焊剂。（2）焊接（电极）材料。 丝极电渣焊。
表面粗糙度和表面存在的氧化膜及其它污染物，阻 碍不同构件表面金属原子之间接近到晶格距离并形成 结合力。
三、压力容器焊接知识
焊接过程的本质
通过适当的物理化学过程克服上述困难， 使两个分离的固态物体表面的原子接近到晶 格距离（即0.3-0.5nm） ，产生原子（或分 子）间结合而连接成一体的加工方法。
二、压力容器制造连接
材料的连接可分为两类： • 可拆式连接：螺纹联接、摩擦联接 • 不可拆式连接：焊接、粘接、铆接
二、压力容器制造连接
1、粘结
用胶粘剂把两个零件连接在一起，并使接合处有足够强度的连接工艺。 粘接的的特点： ① 可用于多种不同形状的接头和各种不同材料（如各种金属、非金属以及金
压力容器的焊接接头
压力容器的焊接接头压力容器是一种用于存储气体、液体和气体液混合物的容器。
压力容器通常是制造过程中的一个重要组成部分，被广泛应用于化学、医药、生物、食品、石油、天然气以及其他工业领域中。
它们承受着高压和高温度，为了确保其安全工作，关键部位的质量和可靠性必须得到充分的保证。
焊接接头是压力容器制造中最重要的部分之一，它的质量直接关系着压力容器的安全性。
因此，本文将对压力容器的焊接接头进行详细介绍。
一、焊接接头种类在压力容器的制造过程中，焊接接头是最常见且重要的连接方式之一。
焊接接头种类包括：1. 满焊缝：该接头在板材的整个长度方向上进行焊接，典型的设计有对接型和搭接型，常见于圆形和球形压力容器中。
2. 钢带焊缝：该接头在板材的一部分上进行焊接，常见于锅炉和换热器中。
3. 梳齿形焊缝：该接头呈锯齿状，被用于连接其它压力容器或者许多元件，如法兰和管子。
4. 膨胀式金属密封焊缝：该接头是一种常见的密封法兰连接方式，要求密封件处于完全闭合的状态，同时通过超声波检测来检查结构的完整性和缺陷。
以上四种焊接接头种类是压力容器中比较常见的，但在实际应用中，还有很多其他的焊接接头。
二、焊接接头质量问题焊接接头是压力容器制造中一个重要的质量问题，焊接接头的缺陷可能导致压力容器无法在正常工作条件下安全稳定运行，甚至造成压力容器爆炸。
焊接接头缺陷的形成原因包括焊接质量、焊接过程中的温度变化、焊接时操作不当等。
焊接接头缺陷的形式包括焊接裂纹、焊接气孔、焊接夹杂、氢劈裂等。
三、焊接接头质量保障措施为了保障焊接接头的质量，必须采取一系列的质量保障措施。
接下来，对于焊接接头的质量保障措施将从设备、技术、人员和检验方面进行探讨。
1. 设备对于压力容器内的焊接操作，必须使用适当的设备和工具，比如美国美锟旗下品牌Amada Miyachi提供的焊接设备。
Amada Miyachi的焊接机和配件使焊接成为容易和可靠的过程，并提供了广泛的应用。
压力容器焊缝规定
单面坡口
双面坡口
e1
e2
e1
e2
0~10%δs ≤ 0~10%δ1 0~10%δ2
且≤3 1.5 且≤3
且≤3
mm 其它钢材
单面坡口
e1 0~15%δs
且≤4
e2 且≤ 1.5
双面坡口
e1 0~15%δ1
且≤4
e2 0~15%δ2
且≤4
e1
e1
δ1 δ2
δs
e2
e2
单面坡口
双面坡口
K1 δS
K1 K1 δS δC
（2）C、D类焊接接头焊脚高度
δSt
当图样无规 定时，K1 取δSt 和 δS 之较小者
δSt 补强圈
当δC<8 时 当δC≥8 时
K2=δC K2=70%δC 且≥8
（3）焊接接头咬边
（4）焊接接头外观
表面不允许有
裂纹
夹渣
气孔
弧坑
熔渣
飞溅物
3、圆筒和壳体要求
（1）A、B类焊接接头对口错边量b的规定
(2) B类焊缝 受压部分的环形焊缝、锥形封头小端与
接管连接的焊缝均属于此类焊缝；
(3) C类焊缝 法兰、平封头，管板等与壳体、接管连
接的焊缝，内封头与圆筒的搭接填角焊缝以及多层 包扎压力容器层与层纵向焊缝，均属于此类焊缝。
(4) D类焊缝 接管、人孔、凸缘等与壳体连接的焊缝，
均属于此类焊缝；
(5) E类焊缝 吊耳、支座等与客体连接的焊缝。
（3）筒体与平封头连接要求
2021/8/20
• 筒体与平封头连接
2021/8/20
（4）筒体与凸形封头的连接要求
2021/8/20
容器的焊接结构
第十章压力容器中的焊接结构在以前各章，结合容器的受力分析讨论了容器及其受压元件的结构。
对于多数钢制容器和化工设备说，无论容器本体还是受压元件都离不开焊接，因此焊接是容器制主要工序之一，焊缝的质量又是整个容器安全性的关键。
如何保证焊缝的质量？焊接接头的结构设计、焊接工艺、焊缝的无损探伤、压力试验，焊接接头的结构设计是压力容器设计的重要内容。
第一节焊接接头及其分类一、焊接接头在压力容器和设备中，焊缝几乎遍及容器的各个部位，焊缝不仅将容器主体或各部件连接成一个整体，而且它们和主体材料一起共同承载载荷。
焊接接头的结构包含三项要素：接头形式、坡口形式、焊接形式。
1.接头形式(1) 对接接头接头形式描述的是焊接接头中两个互相连接零件的相对位置关系。
将两个被焊接件（如两块钢板或一块钢板的两个端面(如卷成圆筒以后)对在一起焊接称为对接接头。
（2）角接接头和T形接头将两块钢板互成一定角度（角接接头）或直角连接在一起的焊接接头（T形接头角接接头或T形接头一般要尽量避免，但有时又难以避免，如接口管与壳体的连接，夹套与体的连接，接管与平焊法兰的连接、以及某些封头(无折边球形、平板形)与筒体的连接。
（3）搭接接头下表给出了常见的十种好缝结构及它仍的名称。
2.坡口形式为便于焊接、保证焊接质量，在施焊前一般将钢板接头处（接头的熔化面）加工成各种指定形状，称为好缝坡口。
图14－2是坡口的5种基本形式。
或由基本形式组合的各种组合形坡口。
还有特殊形式的坡口。
(1) 坡口的5种基本形式I形坡口，V形坡口，单边V形坡口，U形坡口，J形坡口.(2) 组合形坡口Y形坡口带钝边的U形坡口双Y形坡口(X形坡口)双U形坡口坡口形式主要根据被焊钢扳的厚度、焊后应力、变形的大小、坡口加工的难易、焊条耗量的多少以及焊接工艺答因素来考虑。
薄板焊接可以不开按口，厚板焊接时为了保证焊透应开坡口。
坡口主要开在一面的有V型（Y形型）和U型，前者焊条耗量多，焊后收缩变形量大，但坡口加工较易。
压力容器及管道焊接
• 劳动条件好，焊接过程机械化、操作简单、 没有弧光的有害影响、减轻焊工的劳动强 度
优点
• 在有风的环境中焊接时，埋弧焊的保护效 果胜过其它焊接方法
压力容器及管道焊接
编写人：栗连英 李清元
1 焊接的基本概念
• 什么是焊接 • 焊接是用加热或加压，或加热又加压的方法，在
使用或不使用填充金属的情况下，使两块金属连 接在一起的一种加工工艺方法。 • 什么是焊接接头： • 用焊接方法连接的接头叫做焊接接头。焊接接头 包括： • 焊缝区：焊件经焊接后形成的结合部分。 • 热影响区：焊接过程中，母材因受热的影响（但 未熔化）金相组织和力学性能发生了变化的区域。
常用焊材烘干温度及保持时间
常用钢号的焊接材料表
材料的基础知识
• 钢的分类：钢是以铁为主要元素，含碳量 一般在2%以下，并含有其他元素的金属材 料。钢可按化学成分、用途、质量分类。
1、按化学成分分为碳素钢、合金钢。 1）碳素钢：是以铁为基本成分的铁
碳合金，碳素钢中除以碳为主要合金元素 外，还含有少量的有益元素锰和硅。锰含 量一般小于1%，硅含量都在5%以下。此外 碳素钢还含有少量杂质元素硫和磷，并限 制其含量。碳素钢按含量分低碳钢（含碳 量小于0.30%）、中碳钢（含碳量0.30%0.60%）、高碳钢（含碳量大于0.60%）。
• 2）钨极氩弧焊焊（GTAW）是利用惰性 气体氩气保护的一种电弧焊焊接方法。即 从喷嘴中喷出的氩气在焊接区造成一个厚 而密的气体保护层隔绝空气，在氩气层流 的包围之中，电弧在钨极和工件之间燃烧 利用电弧产生的热量熔化被焊处，并填充 焊丝把两块分离的金属连接在一起，从而 获得牢固的焊接接头。
压力容器焊缝分类
容器主要受压部分的焊接接头分为A、B、C、D四类
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、长颈法兰与连管连接的接头，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。
图10-1。
焊接接头系数在压力容器设计中的选取
焊接接头系数在压力容器设计中的选取摘要：文章针对压力容器设计计算过程中的焊接接头系数，分析了焊接接头系数的实质，探讨了各种常见结构焊接接头系数的选取。
关键词：压力容器；焊接接头系数；选取焊接接头是焊接压力容器结构中最重要的连接部位，它是由焊缝区、熔合面、热影响区和基本母材四部分组成。
一般情况下，压力容器的焊接接头采用要求焊接接头的最低抗拉强度应不小于母材的标准抗拉强度的等强度设计原则，但焊接接头在由液态到固态凝固过程中，总是存在着各种裂纹、气孔、夹渣、未焊透、未熔合等焊接缺陷，局部的不均匀冶金过程导致焊接接头内部组织不均匀，这些因素都会影响到焊接接头的强度。
由此可见，焊接接头是压力容器结构中比较薄弱的环节，它的性能将直接影响压力容器的质量和安全。
因此，在压力容器设计计算过程中，引入焊接接头系数φ的概念，定义为焊接接头的强度与母材强度之比，用以反映由于焊接原因使焊接接头强度被削弱的程度。
在压力容器设计过程中，正确地选择焊接接头系数φ，不仅涉及到容器安全性和可靠性，还涉及到容器设计制造过程中的经济性。
文章依据《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150和相关规范标准，以焊制压力容器为讨论对象，探讨压力容器设计过程中如何正确选取焊接接头系数φ。
1焊接接头的分类和焊接接头系数的选取分析我国在国家标准GB150中对压力容器焊接接头的分类有明确的规定，根据接头的位置和形式，分为A、B、C、D四种类型（如图1所示）。
其中A类主要指圆筒部分的纵向接头，凸形封头的拼焊接头等；B类主要指壳体部分的环向接头；C类包括平盖、管板、法兰与圆筒的非对接接头；D类包括接管、人孔、凸缘、补强圈与圆筒的连接接头。
从JB/T4730《承压设备无损检测》与之对应的无损检测方法来看，对A、B 类接头规定采用射线或超声检测，C、D类接头采用磁粉或渗透检测可知，A、B 类接头应为对接接头，C、D类接头应为角接接头。
而根据规则设计的强度计算一般考虑受压元件承受一次的最大薄膜应力，即起控制作用的一次应力进行设计计算的。
ASME焊接接头分类
ASME 压力容器建造规范研讨会设计部分问题解答第 二 部 分 焊 接 接 头 分 类 和 焊 接 接 头 系 数本文就2009年在上海举行的ASME 压力容器建造规范研讨会中学员所提的与设计有关的问题进行汇总答复。
CACI 于今年4月所组织的ASME 规范別（与设计有关）研讨会期间，与会者在会前和研讨中提出了不少问题， CACI 要求归纳整理后公布。
初步考虑，拟对研讨会中以书面或口头提及的低温操作和防脆断措施，焊接接头分类和焊接接头系数，压力试验及其限 制条件，开孔及其补强，元件的形状和尺寸允差，换热器设计，全部改写ASME 別-2的背景和主要修改内容等几个方面陆续整理，在整理中不拟以和讨论者一问一答的方式简单处理，而是根据规范的具体规定，从原理并规范的条文上系统说明。
本文是其中的第1焊接接头类别和焊接接头（焊缝）类型焊接接头和焊缝二者既有区别，又有联系，见图1图ASME 別-1[1][2]根据接头在容器上所处的位置，在 UW-3节中划分为A 、B 、C 、D 四类；根据接头的结构型式，例如对接接头，搭接接头和角接接头，在表 UW-12中分为（1 ）〜（8）共计八个类型。
对每种接头类别和相应的结构型式，规范在 UW-2中规定 了相应的使用限制。
对于对接接头，在UW-11中规定了接头的射线及超声波检测要求，并相应在表UW-12中列出了焊接接头系数；对于角接接头，分别在 UW-13、UW-15、UW-16规定了焊缝各处的尺寸要求和强度校核要求，并在 UW-11的注中附带说明了无损检测要求。
2焊接接头分类2.1分类的岀发点ASME 別-1在UW-3中指出，分类是指焊接接头在容器上的位置而不是接头的型式。
对 在容器上的位置”这一说法可以解读为分类的根据是接头所受应力的大小。
由这点出发，对ASME 別-1的焊接接头分类立刻就得以理解。
焊接接头在容器上所受应力的大小可以由接头在容器上的位置来分析， 而接头在容器上的位置则和所连接两元件的结构有关。
7 压力容器焊接接头设计
7 承压设备焊接接头设计焊接接头由焊缝金属、热影响区及相邻母材三部分组成。
在压力容器、锅炉和管道等过程设备中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接部件一起承受工作压力、其它载荷、温度和化学腐蚀介质的作用。
焊接接头作为整个受压部件或承压设备不可分割的组成部分，对运行可靠性和工作寿命起着决定性的影响。
因此，焊接接头的正确设计对于保证产品的质量具有十分重要的意义。
7．1 焊接接头设计基础7.1.1 焊接接头的基本类型与特点焊接接头主要起两个作用：一是连接作用，即把被焊件连成一个整体；二是承力作用，即承受被焊工件所受的载荷。
焊接与被焊工件并联的接头，焊缝仅承担很小的载荷，即使焊缝断裂，结构也不会立即失效，这种接头中的焊缝称为联系焊缝，如图7－1a所示。
焊缝与被焊工件串联的接头，焊缝承受全部载荷，一旦焊缝断裂，结构会立即失效，这种焊缝称为承载焊缝，如图7－1b所示。
设计时联系焊缝不一定要求焊透或全长焊接，也不必计算焊缝强度，而承载焊缝必须计算强度，且必须采用全熔透焊接。
过程设备中常用的典型焊接接头类型有对接接头、T形或十字接头、搭接接头和角接接头等，如图7－2所示。
(a) (b)图7－1 联系和承载焊缝a）联系焊缝b）承载焊缝对接接头较其它接头受力状况好，应力集中程度小，焊接时易保证质量，是优先广泛应用的接头。
对于不同厚度的焊件，为了保证焊透，大多都要把焊件的对接边缘加工成各种形式的坡口。
对接接头焊前对工件的边缘加工和装配要求较高。
通常设备壳体上的纵、环焊缝均为对接接头。
T形及十字形接头能承受各种方向的力和力矩，其接头亦有不同类型，有不焊透和焊透的，有不开坡口和开坡口的。
不开坡口者通常均为不焊透的，其应力集中很大，不适用于重载或动载荷。
开坡口焊透的T形或十字形接头其应力集中显著减小，适用于承受动载荷及重载荷。
接管、人孔等与设备壳体或封头相连的多为T形或角接接头。
搭接接头的应力分布很不均，受力状况不好，疲劳强度较低，不宜承受动载荷。
压力容器焊接接头设计
7 承压设备焊接接头设计焊接接头由焊缝金属、热影响区及相邻母材三部分组成。
在压力容器、锅炉和管道等过程设备中，焊接接头不仅是重要的连接元件，而且与所连接部件一起承受工作压力、其它载荷、温度和化学腐蚀介质的作用。
焊接接头作为整个受压部件或承压设备不可分割的组成部分，对运行可靠性和工作寿命起着决定性的影响。
因此，焊接接头的正确设计对于保证产品的质量具有十分重要的意义。
7．1 焊接接头设计基础7.1.1 焊接接头的基本类型与特点焊接接头主要起两个作用：一是连接作用，即把被焊件连成一个整体；二是承力作用，即承受被焊工件所受的载荷。
焊接与被焊工件并联的接头，焊缝仅承担很小的载荷，即使焊缝断裂，结构也不会立即失效，这种接头中的焊缝称为联系焊缝，如图7－1a所示。
焊缝与被焊工件串联的接头，焊缝承受全部载荷，一旦焊缝断裂，结构会立即失效，这种焊缝称为承载焊缝，如图7－1b所示。
设计时联系焊缝不一定要求焊透或全长焊接，也不必计算焊缝强度，而承载焊缝必须计算强度，且必须采用全熔透焊接。
过程设备中常用的典型焊接接头类型有对接接头、T形或十字接头、搭接接头和角接接头等，如图7－2所示。
(a) (b)图7－1 联系和承载焊缝a）联系焊缝b）承载焊缝对接接头较其它接头受力状况好，应力集中程度小，焊接时易保证质量，是优先广泛应用的接头。
对于不同厚度的焊件，为了保证焊透，大多都要把焊件的对接边缘加工成各种形式的坡口。
对接接头焊前对工件的边缘加工和装配要求较高。
通常设备壳体上的纵、环焊缝均为对接接头。
T形及十字形接头能承受各种方向的力和力矩，其接头亦有不同类型，有不焊透和焊透的，有不开坡口和开坡口的。
不开坡口者通常均为不焊透的，其应力集中很大，不适用于重载或动载荷。
开坡口焊透的T形或十字形接头其应力集中显著减小，适用于承受动载荷及重载荷。
接管、人孔等与设备壳体或封头相连的多为T形或角接接头。
搭接接头的应力分布很不均，受力状况不好，疲劳强度较低，不宜承受动载荷。
压力容器分类
根据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局于2008年1月8日颁布的《压力容器压力管道设计许可规则》：A1级，指超高压、高压容器（注明单层、多层）；A2级，指第三类低、中压容器；A3级，指球形储罐；C1级，指铁路罐车；C2级，指汽车罐车、长管拖车；D1级，指第一类压力容器D2级，指第二类压力容器SAD级，指压力容器应力分析设计。
GB150中规定ABCD焊缝分类：①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。
②壳体部分的环向焊缝接头，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类的焊接接头除外追问我清楚ABCD的意思，关键是A2与D2看其参数是一样的，如果没有特殊区别为没把D2放在A2里面，确单独列为D2，这里面A2和D2有什么区别？例如：A类中还有含应力分析容器，原有的容规就是一二三类（低/中/高压），那么D2是不是就为常规的压力容器，而A2就必须为应力分析设计的压力容器？！！回答《固定式压力容器安全技术监察规程》中附件A中有压力容器类别及压力等级的划分。
由P.V乘积来决定归类。
《固定式压力容器安全技术监察规程》第42页图A-1，例如：若一容器介质为液化气体，属于第一组介质。
P＞1.6MPa PV＞50000时，或者 1.6MPa ＞P＞0.1MPa PV＞1000000时，就是A2容器；反之P＜1.6MPa PV＜50000时，或者1.6MPa ＞P＞0.1MPa PV＜1000000时，就是D2容器。
A2级，指第三类低、中压容器D2级，指第二类压力容器（低、中压）GB150中规定：①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。
承压设备焊接接头分类
承压设备焊接接头分类焊接接头，这可是个大家耳熟能详的话题，尤其是在承压设备的世界里。
你想啊，焊接就像是把两个金属小伙伴牵在一起，谁都不想看到他们中间出现了缝隙。
今天我们就来聊聊这些焊接接头的分类，听上去可能有点儿严肃，但其实咱们可以轻松点来聊。
1. 焊接接头的基本分类焊接接头，简单来说就是金属在焊接的时候形成的连接点。
根据接头的形状和用途，它们可以被分成几种类型。
咱们先来看看最常见的几种。
1.1 对接接头对接接头就像是两个勇士站在一起，肩并肩，坚定地面对生活中的风风雨雨。
它们的边缘是平的，直接对接在一起。
这种接头在压力容器中用得特别多，因为它们的承载能力强，简直是坚如磐石。
不过，制作对接接头可不是件简单的事，要求焊工技术过硬，才能保证接头的牢固性。
1.2 角接接头接下来是角接接头，这种接头就像个角落里的朋友，默默地支撑着整个结构。
它的焊接面是两个材料在一个角上相交形成的，通常用在支架和框架结构中。
虽然看上去简单，但处理不当可就会出问题，毕竟它可是承载了不少重量呢！所以，焊工们在焊接时也要绷紧神经，保证角接的牢靠。
2. 焊接接头的特殊分类焊接接头还可以根据不同的要求和材料进行更细致的分类。
这里就有点儿技术活了，但咱们还是得轻松点来。
2.1 机械接头机械接头可谓是“机械王者”，它们的优势在于拆装方便。
如果有一天设备需要检修，机械接头就像是个热心肠，随叫随到。
它们通常用在需要频繁拆卸的地方，比如管道系统。
这种接头的焊接要求稍微低一些，但稳定性同样不能忽视哦，谁都不想看到“拆东墙补西墙”的情况出现！2.2 自熔接头说到自熔接头，那可是个“自来水”，焊接的时候，它们就像是融化的糖，流淌到两个金属之间，形成牢固的连接。
这种接头适合一些高温和高压的环境，能承受的压力可不小。
焊工们在使用时得小心翼翼，因为一不小心就可能造成“糊涂账”。
不过，使用得当的话，简直是个“百搭神器”。
3. 焊接接头的实用性与维护最后，咱们得聊聊焊接接头的维护问题。
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压力容器焊接接头分类
2009-05-28 14:41 目的：为对口错边量、热处理、无损检测、焊缝尺寸等方面有针对性地提出不同的要求，GB150根据位置，根据该接头所连接两元件的结构类型以及应力水平，把接头分成A、B、C、D四类，如图。
图压力容器焊接接头分类
A类：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。
B类：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。
但已规定为A、C、D类的焊接接头除外。
C类：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，内圭寸头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头。
D类：接管、人孔、凸缘、补强圈等与壳体连接的接头。
但已规定为A、B类的
焊接接头除外。
A类焊缝是容器中受力最大的接头，因此一般要求采用双面焊或保证全焊透的单面焊缝；
B类焊缝的工作应力一般为A类的一半。
除了可采用双面焊的对接焊缝以外，也可采用带衬垫的单面焊；
在中低压焊缝中，C类接头的受力较小，通常采用角焊缝联接。
对于高压容器，盛有剧毒介质的容器和低温容器应采用全焊透的接头。
D类焊缝是接管与容器的交叉焊缝。
受力条件较差，且存在较高的应力集中。
在后壁容器中这种焊缝的拘束度相当大，残余应力亦较大，易产生裂纹等缺陷。
因此在这种容器中D类焊缝应采取全焊透的焊接接头。
对于低压容器可采用局部焊透的单面或双面角焊。
注意：焊接接头分类的原则仅根据焊接接头在容器所处的位置而不是按焊接接头的结构形式分类，所以，在设计焊接接头形式时，应由容器的重要性、设计条件以及施焊条件等确定焊接结构。
这样，同一类别的焊接接头在不同的容器条件下, 就可能有不同的焊接接头形式。