压力容器焊接常识
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。
焊接压力容器安全培训教材
焊接压力容器安全培训教材第一章：引言焊接压力容器是一项具有重大风险的工艺，涉及到人员的安全和设备的稳定性。
为了降低事故的风险，提高工作人员的安全意识和技能水平，本安全培训教材将重点介绍焊接压力容器的操作规范和安全要求。
第二章：焊接压力容器的基本知识2.1 焊接压力容器的定义焊接压力容器是指通过焊接技术将多个零件连接在一起形成的密封容器，用于储存或运输气体、液体或固体物质。
常见的焊接压力容器包括储罐、管道和锅炉等。
2.2 焊接压力容器的分类根据不同的应用领域和性质，焊接压力容器可分为静力容器和动力容器。
静力容器主要用于储存和运输气体、液体等，动力容器则用于生产过程中的能量转化。
2.3 焊接压力容器的结构和材料焊接压力容器的结构包括壳体、底板、法兰等组成部分，材料通常选择高强度的钢材或合金材料。
对于不同的工作环境和介质，需要选用适应性强的耐压材料。
第三章：焊接压力容器的安全要求3.1 设计安全要求焊接压力容器的设计必须满足相关标准的规定，并考虑到工作环境、工作压力、工作温度等因素，确保容器的结构牢固、安全可靠。
3.2 操作安全要求焊接压力容器的操作必须按照相关的工作程序进行，操作人员应经过专业培训，熟悉操作规程和相关安全要求，严禁违章操作。
3.3 维护安全要求焊接压力容器需要定期进行检修和维护，发现问题及时处理，确保容器内部清洁、防止腐蚀和泄漏。
第四章：焊接压力容器的安全操作4.1 装配前的准备在焊接压力容器装配之前，必须进行相关材料和设备的预检查，确保质量和安全。
4.2 焊接工艺要求焊接压力容器的焊接工艺应符合相应的标准和规范，包括焊接电流、工艺参数、焊接材料的选择等。
4.3 焊接过程中的安全措施焊接压力容器的焊接过程中，必须严格按照工作程序进行操作，戴好防护用品，确保焊接安全。
4.4 焊接结束后的处理焊接完成后，对焊缝进行质量检查，必要时进行无损检测，确保焊接质量符合要求。
第五章：焊接压力容器的事故案例分析5.1 焊接质量不合格导致泄漏事故通过分析焊接过程中质量不合格导致的泄漏事故，强调焊接工艺的重要性和质量控制的必要性。
压力容器知识培训之焊接基本知识
• 二.等同性原则 • 焊接在特殊环境下工作的工件或结构，如要 求耐磨、耐腐蚀、在高温或低温下具有较高 的力学性能，则应选用能保证熔敷金属的性 能与母材相近或相近似的焊条，这就是等同 性原则。 • 如焊接不锈钢时，应选用不锈钢焊条；焊接 耐热钢时应选用耐热钢焊条
• 三.等条件原则 • 根据工件或焊接结构的工作条件和特点选择 最多。例如焊接需承受动载或冲击载荷的工 件，应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氢型 碱性焊条。反之，焊一般结构时，应选用酸 性焊条。 • 虽然选用焊条时还应考虑工地供电情况，工 地设备条件，经济性及焊接效率等，但这都 是比较次要的问题，应根据实际情况决定。
• •
•
•
c、焊芯上有锈痕，则焊条已受潮不能用。 d、将厚药皮焊条缓慢弯成120°角，若涂 料大块脱落或药皮表面无裂纹，都是受潮 焊条。干燥的焊条在缓慢弯曲时，有小的 脆裂声，继续弯至120°，药皮受拉面出现 小裂口。 e、焊接时药皮成块脱落，产生大量水蒸气 或有爆裂现象，说明焊条已受潮。 已受潮的焊条，若药皮脱落，则应报废。 若酸性焊条受潮不严重，或焊芯上有轻微 锈痕，焊接时基本上能保证质量，烘干后 可以再用，但不能用来焊接重要结构。若 碱性焊条焊芯上有锈痕，则不能正常使用。
• E X1X2 X3X4 • • 表示药皮类型及电流种类见 • 表示焊接位置 • 表示熔敷金属的最低抗 拉强度单位为kgf/mm2。 • 表示焊条。
• • • • •
碳钢焊条包括E43和E50两个系列 X3-焊条使用位置 0或1表示:全位置焊(平、立、横、仰) 2表示:平焊、船形焊 4表示：向下立焊
第二节
焊条的种类、型号及规格
• 一、焊条的种类及型号 • 根据焊条的用途可分为碳钢焊条、低合金 钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铝及铝 含金焊条、铜及铜合金焊条，铸铁焊条等， 这里只介绍焊钢用的焊条。 • 1、碳钢焊条 根据GB5177-85《碳钢焊条》 标准规定，这类焊条的型号，根据熔敷金 属的抗拉强度，药皮类型、焊接位置和焊 接电流种类划分。型号编制方法如下：
压力容器焊接知识培训
01
02
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。 熔合区：焊接接头中焊缝向热影响区过渡的区域。
颁发日期：2002/10/01
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考试内容：
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理论考试和操作考试 操作技能考试主要从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。
焊工的现状、资格、考试和管理
应建立焊工焊接档案，内容包括： 焊工焊绩 焊缝质量检验结果 焊接质量事故 焊工合格证的有效期为3年 中断受监检设备焊接工作六个月以上，再从事该工作应重新考试
焊缝符号的表示方法
焊缝符号的表示方法
焊缝在接头的箭头侧
1
焊缝在接头的非箭头侧
2
对称焊缝
3
指引线的画法
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焊缝符号的表示方法
基本符号：是表示焊缝横截面的符号。
焊缝符号的表示方法
辅助符号：是表示焊缝表面形状特征的符号，如不需要确切地说明焊缝的表面形状时，可以不用辅助符号。
焊缝符号的表示方法
补充符号：是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号。
(68人、147项)
(7人、8项)
(13人、13项)
(30人、46项)
焊工资格：从事压力锅炉、压力容器、压力管道受压元件焊接的工作必须取得相应资格。
焊工的现状、资格、考试和管理
焊工的现状、资格、考试和管理
压力容器压力管道焊接知识(谷风参考)
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外部缺陷有表面裂纹、表面气孔、咬边、凹 陷、满溢、焊瘤、弧坑等，这些缺陷主要与 焊接工艺和操作技术水平有关。还有些是外 观形状和尺寸不合要求的外部缺陷，如错边、 角变形和余高过高等。
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内部缺陷有气孔、夹渣、裂纹、未焊 透、未熔合等。
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2.2 焊接缺陷的危害
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手工电弧焊的缺点：
（1）生产效率较低，这是由于使用的焊接电 流上限不高，焊条熔敷速度较低，加之在焊 接过程中需要不断的更换焊条，增加了辅助 时间；
（2）焊条的利用率较低；
（3）焊接质量的好坏受焊工操作水平的影响 很大。
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1.2 埋弧自动焊
埋弧焊的原理是，电弧在一层颗粒状的可熔 焊剂覆盖下燃烧，电弧光不外露，利用电弧 所产生的热量来熔化焊丝、焊剂和母材金属 而形成焊缝的方法。
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1.3.1 钨极氩弧焊
通常又称作“TIG”焊，为非熔化极气体保 护焊。以燃烧于非熔化电极（钨棒）与焊件 间的电弧作为热源，电极和电弧区及熔化金 属 都用一层氩 气保护，使 之与空气隔 绝。
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钨极氩弧焊具有下列独特的优点：① 惰性气体与任何金属不起化学反应， 熔池金属不发生冶金变化。
压力容器焊接基础
经验学习
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1、常用焊接方法及原理简介
经验学习
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1.1 焊条电焊弧
一、焊条电弧焊的基本原理 焊条电弧焊通常用英文简称SMAW表示。 焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧 焊方法。 焊条电弧焊的过程如图所示： 气——渣联合保护的熔化焊。
压力容器的焊接
一、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0.2％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2.5％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1Cr5Mo、1Cr9Mo1，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1.25倍压力的水压试验。
压力容器焊接基础知识
4、二氧化碳气体保护焊 A、原理：利用外加CO2气体作为保护介质， 利用自动送进的焊丝作为导电电极的一种电 弧焊方法。C02气体保护焊，二氧化碳气体包 围着电弧和熔池,可以有效地防止空气对熔化 金属的有害作用。但二氧化破与惰性气体不 同, 它本身是氧化性气体,在高温下可以将金 属元素氧化，而且,在电弧高温下,二氧化碳会 分解成一氧化碳和原子态的氧,这些原子态的 氧更易使铁和其它合金元素氧化、烧损,从而 降低了焊缝的合金含量及力学性能。
D、手工电弧焊的焊接位置：手工电弧焊可以 在不同的位置进行操作。熔焊时,焊接接头所 处的空间位置称为焊接位,GB/T3375-94《焊 接术语》中用倾角和转角两个参数来划分不 同的焊接位置。其中平焊位置、立焊位置、 横焊位置、仰焊位置是四种基本焊接位置。 管子环焊缝的焊接位置也有四种基本形式,即 水平转动,垂直固定,水平固定,45°位置。 见下图：
压力容器焊接基础知识
焊接的定义：[根据GB/T3375《焊接术语》] 通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充 材料，使工件达到结合在一起的方法。 一、焊接的优点 1、节省金属材料、减轻结构重量,且经济效益好。 据统计,焊接结构比胀接结构重量可减轻 15%~20%,比铸件轻30%~40%,比锻件轻30% 。 2、简化了加工与装配工序,生产周期短,生产效率 高。 3、结构强度高,接头密封性好。焊接结构接头密封 性比例接和铸件好得多。因此,焊接的容器能充分 满足高温、高压条件下对强度和密封性的要求。
(5)焊接层数：在中厚钢板手工电弧焊时,应采 用多层焊。对同一厚度的钢材,其它条件不变 时,焊接层数增加,有利于提高焊接接头的塑性 韧性。焊接层数根据实践经验决定,大约是钢 材厚度与焊条直径的比值(取整数)。 B、 手弧焊特点：设备简单；便于操作；适 用于各种位置；可以焊接碳素钢、耐热钢、 不锈钢、有色金属等多种材料。 生产效率低；劳动强度大；对焊工技术要求 高。 C、手弧焊应用：使用最为广泛，几乎用于各 种管道的焊接。
《压力容器焊接》课件
焊接参数控制
按照焊接工艺规程，对焊接电流、电 压、焊接速度等参数进行控制，确保 焊接参数的正确性和稳定性。
层间清理与检验
在焊接过程中，对每层焊道进行清理 和检验，确保层间清理干净，无缺陷 。
焊接后的质量控制
无损检测 耐压试验 外观检测 尺寸检测
采用无损检测方法对焊接接头进行检测，如射线检测、超声检 测、磁粉检测等，以确保焊接接头无缺陷。
组对质量控制
对压力容器的组对质量进行检查，确保组对间隙、错边量等符合要求 ，以保证焊接接头的质量。
焊接过程中的质量控制
焊接环境控制
在焊接过程中，对焊接环境进行监测和 控制，包括温度、湿度、风速等，以确
保焊接环境的适宜性。
焊接顺序控制
按照规定的焊接顺序进行焊接，避免 因焊接顺序不当而引起的变形或缺陷
焊接作业前应进行安全检查，确保作业现场符合安全要 求。
焊接作业时应保持稳定的姿势，避免因操作不当导致意 外伤害。
焊接安全防护措施
焊接作业现场应设置安全 警示标识，提醒作业人员 注意安全。
焊接作业时应使用通风设 备，降低有害气体和烟尘 的浓度。
焊接时应采取防弧光辐射 、防飞溅、防火等措施， 确保作业安全。
焊接材料的选择
01
02配，并 满足强度、韧性、耐腐蚀等性
能要求。
对于碳钢和低合金钢制压力容 器，通常选用H08Mn2SiA、
H10Mn2等焊丝和J427、 J507等焊条。
对于不锈钢制压力容器，通常 选用H0Cr18Ni9、
H00Cr29Ni12等焊丝和A132 、A102等焊条。
的进步和发展。
02
压力容器焊接工艺
焊接方法的选择
焊接方法应根据压力容器的材 质、厚度、结构形式以及使用
压力容器焊接基础
1.3 气体保护焊
气体保护电弧焊简称气保焊或者气电焊，它也是一种以电弧为热源的熔化焊方法。焊接时从焊枪喷嘴连续喷出保护气体排除焊接区的空气，保护电弧及焊接熔池不受大气污染， 防止有害气体对熔滴和熔池的侵害，保证焊接过程的稳定，从而获得高质量的焊接接头。
*
按照电极的性质，气体保护电弧焊可分为非熔化极气体保护焊与熔化极气体保护焊两大类。前者实际是指钨极氩弧焊，后者主要有熔化极氩弧焊和二氧化碳气体保护焊等。过程设备焊接中使用的主要也是这几种方法。
*
2.1 焊接残余变形
2.1.1 焊接变形的种类 2.1.1.1变形种类 常见的焊接变形有： ①纵向（沿焊缝方向）和横向（垂直于焊缝 方向）变形，是焊接变形的最基本形式。 ②角变形，亦称转角变形。 ③弯曲变形。 ④波浪变形。 ⑤扭曲变形，亦称螺旋变形。
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2.1.1.2 影响变形量的因素 影响变形量的因素包括结构因素和工艺因素等多方面。焊接材料的物理性质、板材厚度、接头型式、结构刚性等都影响收缩量的大小。 ①一般情况下，线膨胀系数大的材料，焊缝 收缩量也大。 ②焊件刚性越小则变形量越大。 ③焊接接头型式对角变形的影响符合下述规 律：角变形随坡口角度增大而增加。 ④单层自动弧焊的熔深大，焊缝上、下宽度 相差不大，故其角变形较手弧焊为小。
*
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埋弧自动焊和焊条电弧焊比较有以下优点。 生产效率高 焊接质量高而且稳定 改善劳动条件 埋弧自动焊的缺点是占地面积较大，设备费用较高，且仅适用于平焊位置的焊接。
*
埋弧自动焊特别适用于厚度20mm以上受压壳体纵、环缝的焊接。既可焊接碳钢，也可焊接低合金钢、耐热钢和不锈钢等。但埋弧自动焊不适宜焊接薄板，因为在电流小于100A时，电弧的稳定性差。
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3. 焊接缺陷及防止
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。
9.压力容器焊接技术【精选】
9.压力容器焊接技术9.1薄壁容器的焊接过程设备中的中低压容器大多数为薄壁容器，其特点为壁厚与直径之比很小（δ/D≤0.05）。
对于薄壁容器多采用单层卷板的方法制造筒节，用手工电弧焊和埋弧焊进行纵、环焊缝的焊接。
9.1.1薄壁容器焊接技术(1)焊前准备焊前的准备工作包括坡口加工，焊接区域的清洁以及焊件的装配等。
这些工作应给予足够的重视，不然会影响焊缝质量，严重时还会造成焊后返工。
对于中等厚度以下的容器焊接，常用的坡口形式有齐边坡口，V形坡口和X形坡口。
坡口形式的选择主要考虑以下几个因素：①能否保证焊透；②坡口形式是否易于加工；③尽量提高劳动生产率，节约焊接材料；④焊件焊后的变形尽量小。
例如：容器的壁薄，两面各焊一道即可焊透时，可采用齐边坡口，加工量小，生产效率高。
对于稍厚一些的容器，为保证焊缝质量，应开坡口。
采用何种形式的坡口也要视具体情况而定。
若容器组装后，在内部焊接时通风条件差，焊接的主要工作量应放在容器外侧，这时应选用不对称X形坡口(大口开在外侧)或V形坡口。
(2)容器焊接顺序先焊筒节纵缝，焊好后校圆，再组装焊接环缝。
当筒体直径太大无法校圆时，应先将单筒节的几条纵缝点焊，几个筒节组装点固定后再进行纵缝和环缝的焊接。
要注意的是必须先焊纵缝后焊环缝，因为若先将环缝焊好再焊纵缝时筒体的膨胀和收缩都要受到环缝的限制，其结果会引起过大的应力，甚至产生裂纹。
每条焊缝的焊接次序是先焊筒体里面，焊完后从外面用碳弧气刨清理焊根，将容易产生裂纹和气孔的第一层焊缝基本刨掉，经磁粉或着色探伤确信没有缺陷存在后再焊外侧。
(3)对接直缝的焊接对于中等厚度以下钢板的对接焊缝，采用齐边坡口最简单，并采用埋弧自动焊以提高生产率。
通常有以下几种焊接方法：①无衬垫双面自动焊对焊件的边缘加工和装配要求较高，焊件边缘必须平直，保证装配间隙小于1mm。
为了保证焊缝有足够的熔深又不会烧穿，焊第一面时要控制熔深为板厚的40～50％。
翻面后要控制熔深达到板厚的60～70％，以保证全焊透。
压力容器焊接知识全解
1930年：前苏联罗比诺夫发明埋弧焊。 1956年：前苏联楚迪克夫发明了摩擦焊技术。 1957年：法国施吉尔发明电子束焊。 1957年：前苏联卡扎克夫发明扩散焊。 1990年左右：逆变技术得到了长足的发展，其结果使得焊接设 备的重量和尺寸大大的下降。 1991年：英国焊接研究所发明了搅拌摩擦焊，成功的焊接了铝 合金平板。 1996年：以乌克兰巴顿焊接研所B.K.Lebegev院士为首的三十 多人的研制小组，研究开发了人体组织的焊接技术。
埋弧自动焊
• 埋弧自动焊工艺
– 焊前准备
• 接头形式和坡口加工 • 焊前清理 • 装配
– 埋弧焊工艺
• 平板双面对焊
– 悬空焊 – 焊剂垫法 – 临时工艺垫板法 – 手弧焊封底法
• 单面焊双面成形 • 角焊缝
焊剂垫结构原理 1-焊件；2-焊剂；3-橡皮帆布；4-橡皮帆布软管
临时垫双面焊 (a)薄钢带垫；(b)石棉绳垫；(c)石棉板垫
R
热
低温钢焊条
W温
不锈钢焊条
G铬 A奥
堆焊焊条
D堆
铸铁焊条
Z
铸
镍及镍合金焊条
Ni 镍
铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条
特殊用途焊条
T
铜
L
铝
TS 特
四、焊接材料
•焊条的选用原则 –总原则：尽可能使接头的使用性能与母材保持一致 –根据母材的物理、机械性能和化学成分 –根据母材工作条件和使用要求 –根据焊接结构的特点 –根据焊接现场设备条件 –根据劳动条件和生产效益
– 对接接头 – 搭接接头 – 角接接头 – Ｔ形接头
• 焊缝的空间位置
– 平焊 – 立焊 – 横焊 – 仰焊 – 全位置焊
手工焊条电弧焊
压力容器焊接技术培训22页PPT
• ■错边变形：焊接过程中，两焊间的热膨胀不一致，引起长
•
度和厚度方向上的错边。
• ■螺旋形变形：焊后构件上出现的扭曲。
• 2.4 焊缝及接头的基本形式
• □ 焊缝的基本形式：对接焊缝和角焊缝。
• □ 角焊缝按其承载方向分为三种： • ■ 焊缝与载荷垂直的正面角焊缝。
压力容器焊接技术培训
• ■ 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。
压力容器焊接技术培训
• □ 耐热型低合金钢焊缝金属在保证力学性能外，还应保证化学
• 成分。
• □ 高合金钢的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
• 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。
压力容器焊接技术培训
• 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：
压力容器焊接
（一）常用焊接方法
1、焊条电弧焊（手工电弧焊）（SMAW） 设备简单，便于操作，适用于室内外各种位置的焊接，可以焊接各
种材料，应用十分广泛； 生产效率低，劳动强度大； 对焊工的技术水平及操作要求较高。
2、埋弧自动焊（SAW） 生产率比手工电弧焊高5～10倍，节省焊材，自动操作使焊接规范
5118—2012《热强钢焊条》已取消药皮含水量要求和试验方法 熔敷金属扩散氢含量：
GB/T 5117—2012和GB/T 5118—2012 未给出合格指标 NB/T 47018.1 第2部分 钢焊条中给出了指标。 GB 150.4－2011中要求：低温容器焊条应按批进行药皮含水量或熔敷金 属扩散氢含量复验
直流反接
交流和直流反接
交流和直流反接
3、GB/T 5118
型号编制方法的变化
焊条型号按熔敷金属力学性能、药皮类型、焊接位置、电流类型、 熔敷金属化学成分等进行划分。
其中熔敷金属化学成分用“×C×M×”表示，标识“C”前的整数 表示Cr的名义含量，“M”前的整数表示Mo的名义含量。对于Cr 或者Mo，如果名义含量少于1％，则字母前不标记数字。
药皮类型 钛钙型 高纤维素型 碱性低氢钠型 碱性低氢钾型 碱性低氢钠型 低氢钠型 低氢钠型 低氢钠型 低氢钠型
电流种类 交流、直流 直流反接 直流反接 交流、直流 直流反接 直流反接 直流反接 直流反接 直流反接
6、NB/T 47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》
NB/T 47018.1 第1部分 采购通则
E 4303 E—表示焊条； 43—熔敷金属抗拉强度最小值为430MPa； 03—药皮类型为钛型，适用于全位置焊接，采用交流或直流
E 5515 – N5 P U H10 E —表示焊条； 55 —熔敷金属抗拉强度最小值为550MPa； 15 —药皮类型为碱性，适用于全位置焊接，采用直流反接； N5 —熔敷金属化学成分分类代号； P —焊后状态代号，此处表示热处理状态； U —为可选附加代号，表示在规定温度下冲击功47J以上； H10 —可选附加代号，表示熔敷金属扩散氢含量不大于10mL/100g 。
压力容器焊接知识汇编
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焊接技术的应用
石房舰汽航飞桥 油屋船车空机梁 石建制制航制建 化造造造天造造
焊接技术的发展趋势
提高生产率
多丝多弧焊接新工艺
高效双弧TIG焊
双丝MAG焊
提高准备工序及焊接过程的机械化、自动化、智能化水平 热源的应用和开发 节能降耗
智能球罐全位置焊接机器人
管道焊接机器人
（如螺钉、螺母、垫圈、销钉等），生产率高。 粘接的不足之处： ① 粘接接头的强度不及焊接接头高。 ② 接头的耐热性较低(一般在300℃以下)。 ③ 使用中胶粘层易发生老化，接头强度性能不稳定，影响结构使用寿命
铆接
采用铆钉将两个零件连接成一个整体的连接工艺。 1) 特点
① 一般不需对接头加热，可保持材料原有的组织和性能，无 热应力和变形等问题。 ② 可以对同种材料或导种材料进行连接。 2) 铆接的缺点 ① 铆接通常要加垫板，铆钉等附件，增加结构自重和钻孔、 加工等工序； ② 接头处截面增加，易形成较大的应力集中； ③ 较难实现接头的密封性连接。
号、规格无误 • 3 、下料与坡口制备：标记移植：钢印、油漆书写、挂标签
等。下料方法：机械剪切、手工热切割、机械热切割。坡 口加工：机械加工（刨边机、铣边机、龙门刨床）、热切 割加工 • 4、成型加工：冲压、卷制、旋压 • 5、装配与焊接：是决定产品最终质量的关键性工序（焊接 工艺规程、培训考核合格的焊工是关键） • 6、焊后热处理 • 7、总体质量验收检查：几何尺寸、外观质量、无损检测、 焊接试板的试验和检查、整体结构的耐压检查
1930年：前苏联罗比诺夫发明埋弧焊。 1956年：前苏联楚迪克夫发明了摩擦焊技术。 1957年：法国施吉尔发明电子束焊。 1957年：前苏联卡扎克夫发明扩散焊。 1990年左右：逆变技术得到了长足的发展，其结果使得焊接设 备的重量和尺寸大大的下降。 1991年：英国焊接研究所发明了搅拌摩擦焊，成功的焊接了铝 合金平板。 1996年：以乌克兰巴顿焊接研所B.K.Lebegev院士为首的三十 多人的研制小组，研究开发了人体组织的焊接技术。
压力容器的焊接基础知识培训课件
本课程将带您深入了解压力容器的焊接基础知识，包括定义、分类以及焊接 对于压力容器的重要性。
压力容器的定义
压力容器是一种能够承受内部或外部压力的封闭容器，常用于储存、运输或处理气体、液体或混合物。
压力容器的分类
按用途分类
包括储罐、锅炉、反应器等。
按材料分类
包括碳钢、不锈钢、合金钢等不同材料。
焊缝质量控制
包括焊接参数的控制、焊接材料的选择等。
焊接安全
包括焊接操作员的防护设备、焊接现场的安全措施 等。
焊接缺陷与质量控制
1 常见焊接缺陷
包括气孔、裂纹、未熔合等。
3 破坏性检测
包括拉伸试验、冲击试验等。
2 非破坏性检测
包括超声波检测、射线检测等。
常见的焊接方法
气焊
适用于简单的焊接操作，如焊 接薄板。
电弧焊
适用于多种材料的焊接，如钢、 铝等。
激光焊ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
适用于高精度焊接，如电子器 件。
焊接后的测试与评估
1
破坏性测试
通过对焊接件进行破坏性测试，评估其强度和可靠性。
2
非破坏性测试
通过超声波、射线等检测方法，评估焊接缺陷和质量。
3
性能评估
测试焊接件在实际工作条件下的性能。
按结构分类
包括球形、圆柱形、圆锥形等不同形状。
按压力分类
包括低压容器、中压容器、高压容器等。
焊接对压力容器的重要性
焊接是制造压力容器的关键工艺，能够确保容器具有足够的强度和密封性，同时提高容器的可靠性和使用寿命。
压力容器焊接的基础知识
焊接设备
包括气焊、电弧焊、激光焊等多种焊接方法。
焊接过程
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1.1 焊接电弧
接触引弧 瞬时接触短路使接触点上电流密度极度增大； 氧化皮电阻大产生热，使金属熔化蒸发。焊条提起拉开， 空间内充满了金属蒸气和空气，其中某些原子可能已被电 离。拉开瞬间，阴极发射电子。气体介质被撞击电离，电 弧温度进一步升高，开始引燃。然后维持一定电压，连续 放电，电弧连续燃烧。
层容器、多 接头除外）、球 端与接管连 接头，法兰
层包扎容器、 形封头与圆筒连 接的接头、 与壳体、接
热套及锻焊 接的环向接头、 长颈法兰与 管连接的接
容器。
各类凸形封头中 接管连接的 头，内封头
设计温度 的所有拼接接头， 接头，但已 与圆筒的搭
≤－20℃的 以及嵌入式接管 规定为A、C、 接接头以及
不足： ①不及手工焊灵活，一般只适合于水平位置或倾斜度不大 的焊缝； ②工件边缘准备和装配质量要求较高、费工时； ③由于埋弧操作，看不到熔池和焊缝形成过程，必须严格 控制焊接规范。
压力容器焊接常识
1.4 氩弧焊
氩气的散热能力较低，一旦引燃，能较稳定地燃烧； 但其电离势较高，引弧较困难，需借用高频振荡器产生高 频高压电引弧。按所用的电极不同可分为：非熔化极氩弧 焊和熔化极氩弧焊两种。
容器，还应 与壳体对接连接 D类的接头 多层包扎容
符合GB150- 的接头。
除外。
器层板纵向பைடு நூலகம்
C的规定。
接头。
D
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 接头除外。
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2.2 对接接头
容易焊透，受力情况好，应力均匀，连接强度高，焊 接接头质量容易保证。坡口的主要作用是保证焊透，分不 开坡口、单边和双边V形及U形坡口：
5.焊接应力与变形 6.焊接缺陷与焊接质量检验
压力容器焊接常识
1. 电弧焊
利用电弧热加热并熔化金属进行焊接的方法。
1.1 焊接电弧
一种持续强烈的气体放电现 象。
在电场作用下，将电弧空间 的气体介质电离，带电质点分别 向着电场的两极方向运动，使局 部气体空间导电，而形成电弧。
引燃电弧：分接触引弧和非接触引弧两种。
直流焊机又分为旋转式和硅整流式焊机两种。 旋转式焊机成本高、噪音大、重量大、维护不方便。 硅整流式焊机结构简单，现已逐渐替代旋转式焊机。
电极的连接 焊条接负极、工件接正极时为正接法；反之为 反接法。
一般碱性低氢型焊条(如J507)，为使电弧稳定燃烧， 规定采用直流反接；用酸性焊条(如J422)焊接厚钢板时， 采用正接法，因为阳极的温度高于阴极，用正接法可得到 较大的熔深；焊接薄钢板及有色金属宜采用反接法。
高，焊接过程可采用自动或半自动方 式进行。
金属熔滴沿焊丝轴向高速喷射入 溶池。不短路，电弧燃烧稳定，无飞 溅，焊缝成形好，熔透深度增加，用 于焊接厚度为3mm以上的金属。
焊接成本高。因此常用于易氧化的有色金属、稀有金 属、高强度合金钢及一些特殊用途的高合金钢(不锈钢、耐 热钢)的焊接。
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非接触引弧 借助于高频或高压脉冲引弧装置，使阴极表 面产生强场发射，电子流与气体介质撞击，使其电离导电。
阴极区温度2400K左右，放热量38％； 阳极区温度2600K左右，热量占42％； 弧柱区中心温度达5000～8000K，热量占20％左右。
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1.2 手工电弧焊
设备简单，操作灵活，对不同位置、不同接头焊缝均 能方便焊接，目前仍广泛使用。
(1)非熔化极氩弧焊（TIG焊） 电极只发射电子产生电弧，本
身不熔化，常用熔点较高的钍/铈 钨棒作为电极，又叫钨极氩弧焊。 可以手工进行，也可以自动进行。
为防止电极熔化和烧损，电流不能过大，常用于焊接 4mm以下的薄板，管子对接、管子与管板的连接。
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1.4 氩弧焊
(2)熔化极氩弧焊（MIG焊） 焊丝为电极，焊接电流可大大提
短路后随即分开（ 约2～4mm）引燃电弧。 电弧下工件熔化构成一 个半卵形熔池。
药皮熔化，气体隔 绝空气，免于氧、氮侵 害；溶渣喷向熔池或与 焊芯熔滴喷向溶池。
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1.2 手工电弧焊
在电弧及熔池中，液态金属、熔渣和电弧气体间发生某 种物理化学变化，熔池内气体和熔渣上浮。电弧移去，温度 降低，金属和熔渣凝固，结晶连接。
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1.3 埋弧自动焊
从引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动到焊接收尾 等全过程完全由机械完成。
自动焊的焊剂呈粒 状，一般厚度为30～ 50mm。电弧热量使焊丝 、工件和焊剂溶化，形 成金属熔池，焊剂使它 们与空气隔绝。
低碳钢用H08A，配 高锰高硅型焊剂HJ431。
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1.3 埋弧自动焊
主要优点： ①生产率高 用大电流，熔深大，生产率较高。对于20mm 以下的对接焊可不开坡口,不留间隙，填充金属少。 ②焊缝质量高 保护完善，杂质较少，易获得稳定高质量 的焊缝。 ③劳动条件好 没有弧光辐射，劳动条件较好。
适于批量大，较厚较长的直线及较大直径的环形焊缝 的焊接。
压力容器焊接常识
1.3 埋弧自动焊
压力容器焊接常识
2020/11/14
压力容器焊接常识
焊接的定义 通过适当的物理化学过程使两个分离
的固体产生原子（分子）间结合力而接合成一体的 连接方法。
气焊 分 熔化焊 电弧焊
类
电渣焊
压力焊 等离子焊
钎焊
化工装置焊接的构件量约占75％左右，且多采用电
弧焊。
压力容器焊接常识
Contents
1.电弧焊 2.焊接接头和坡口形式 3.焊接接头的组织和性能 4.焊接材料
2. 焊接接头和坡口形式
2.1 压力容器焊接接头分类
GB 150-1998
压力容器焊接常识
2.1 压力容器焊接接头分类
对接接头
搭接和角接接头
适用范围
容器主要受压部分焊接接头分类
A
B
C
设计温度 圆筒部分的纵 壳体部分 平盖、管
＞－20℃的 向接头（多层包 的环向接头、 板与圆筒非
钢制焊接单 扎容器层板纵向 锥形封头小 对接连接的
渣壳脱落露出带鱼鳞纹状的金属焊缝。
焊机：交流电焊机和直流电焊机。
交流电焊机 实质上是一种特殊的变压器，将工业用电的 电压降低。
特点是交流电弧在瞬时熄弧、重新引弧和再次稳定燃 烧时，稳定性较差。但因结构简单、维修方便、造价低廉 和省电等优点，所以广泛采用。
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1.2 手工电弧焊
直流电焊机 特点 该机的优点是电弧持续而稳定，焊缝质量容易保证。