压力容器焊接技术培训教程文件

压力容器焊接技术培训
• □ 耐热型低合金钢焊缝金焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能。
• □ 不锈钢复合钢：
• ■基层的焊缝金属应保证力学性能。
• ■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
• 二、焊接基本知识 • 2.1 焊接
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• □ 概念：通过加热或加压或两者并用，使被焊材料达到原子间 的结合，从而形成永久性连接的工艺。
• □ 包括三方面的含义： • ①是焊接的途径，即加热或加压或二者并用； • ②是焊接的本质，即微观上达到原子间的结合； • ③是焊接的结果，即宏观上形成永久性连接。 • □ 实现焊接的途径： • 加压或加热加压二者并用：压力焊； • 加热：熔化焊（重点介绍）。 • 2.2 焊接接头 • □ 焊接接头：被焊材料经焊接之后发生组织和性能变化的区域； • □ 组成：焊缝、热影响区、熔合区； • □ 焊缝：由熔化的被焊材料和填加材料经凝固以后所形成的；
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• □ 热影响区：是被焊材料受焊接热影响发生组织和性能改变的 母材区域；
• □ 熔合区：是介于焊缝和热影响区之间的狭小的过渡区，由部 分熔化的母材和部分未熔化的母材组成；
• □ 焊接接头的形成过程： • ■ 焊接热过程 • ■ 固-液状态演变过程 • ■ 焊接化学冶金过程 • ■ 固态相变过程 • 2.3 焊接应力与变形 • □ 残余应力：不均匀温度场所造成的内应力达到材料的屈服极 • 限，局部产生了塑性变形。温度恢复原始的均匀状态后，就 • 产生的内应力。这种内应力是温度均匀后残存在物体中。相 • 变应力也是残余应力的一种。是三维的，是拉伸应力。
•
采用过渡焊缝。
• □ 不同强度钢号的碳素钢、低合金钢之间的异种钢焊缝金属应
• 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。
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• □ 奥氏体不锈钢与碳素钢、低合金钢之间的异种钢焊缝金属应 • 保证抗裂性能和力学性能。宜采用铬镍含量较高的奥氏体不 • 锈钢焊材。 • 三、常用焊接方法及其适用的坡口形式 • 3.1 焊条电弧焊：设备较为简单，便携带，不适于焊接活性材
• 3.5 钨极气体保护焊：适用于焊接薄板，焊接活性材料，其缺 点是熔敷效率低，过大的焊接电流易造成焊缝夹钨。
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• 3.6 焊接坡口
• 开坡口的根本目的：是为了确保接头的质量及其经济性，坡口 型式必须考虑一下问题：
• ■ 焊材的消耗量； • ■ 可焊到性； • ■ 坡口加工的难易程度； • ■ 焊接变形；
使焊接接头符合标准要求，对所拟定的焊接工艺进行验证性试 验及结果评价过程。
• 4.3 PQR： • 焊接工艺评定报告（procedure qualification record）；记
载验证性试验结果，对拟定焊接工艺进行评价的报告。
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• 五、常用材料易产生的焊接缺陷及其设计方面的预防措施 • □ 珠光体耐热钢的焊接——冷裂纹，再热裂纹 • □ 奥氏体不锈钢的焊接——热裂纹 • □ 复合板结构焊接 • 5.1 珠光体耐热钢的焊接 • □ 以Cr-Mo为基加入少量V W Nb Ti 的低中合金钢，具有很好
的抗氧化性和热强性。 • □ 主要问题是HAZ的硬化、冷裂纹以及再热裂纹和回火脆化现
• 四、WPS及PQR • 4.1 WPS： • 焊接工艺规程（welding procedure specification）;为验证
性试验所拟定的、经评定合格的、用于指导产品施焊的焊接工 艺评定文件。 • □ 焊接工艺规程是压力容器制造单位必须自行编制的重要工艺 • 文件。
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主讲人：XXX
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一、前言
• 焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺，它广 泛地应用于石油化工、电力、航天航空、海洋工程、微电子技 术，桥梁、船舶、潜艇，以及各种金属结构等工业部门。凡是 用焊缝连接的构件都可称为焊接结构。
• 压力容器是一种焊接结构，压力容器设计就是焊接结构的设计， 因此压力容器设计人员了解和掌握一些焊接基本知识，不仅有 利于压力容器的优化设计、而且也有利于压力容器的安全运行。 今天主要介绍压力容器设计过程中常用焊接基本概念、焊接方 法、焊接坡口、WPS、PQR、常用材料易产生的焊接缺陷及其 设计方面的预防措施及目前压力容器焊接新技术。
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• ■ 焊缝与载荷平行的侧面角焊缝。 • ■ 焊缝与载荷倾斜的斜向角焊缝。 • □ 接头的基本形式有四种： • 对接，搭接，丁字，角接； • □ 对接接头是较理想的接头形式； • 2.5 焊接材料的选用原则： • □ 根据母材的化学成分、力学性能、可焊性，并结合压力容器 • 的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料。 • 必要时可通过试验确定。 • □ 总体要求应该保证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条件要求。 • □ 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加30MPa。
• □ 工艺规程必须已经过焊接工艺评定验证其正确性和合理性。 • □ 编制焊接工艺规程的主要依据是相对应的焊接工艺评定报告。 • □焊接工艺评定的定义：是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的
正确性而进行的试验过程及结果评价。
• 4.2 WPQ： • □焊接工艺评定（welding procedure qualification）；为
料，由于焊条长度和药皮过热脱落的限制，降低了焊接生产率。
• 3.2 埋弧焊：消除飞溅，焊缝洁净，熔敷效率率高,仅限于平焊； • 3.3 等离子弧焊：电弧挺直，对弧长变化不敏感，焊接速度快，
缺点设备费用高；
• 3.4 CO2气体保护焊：它具有相当高的熔敷率。缺点是受焊枪 尺寸的限制，难于达到狭小的区域或角落，飞溅大，氧气性大；