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。

3.2 对设计压力不大于1.6MPa，材料为Q235系列、20R、16MnR的压力容器以同钢号的产品组批，连续生产每半年应抽一台产品制作产品焊接试板。

采用以批代台制作产品焊接试板，如有一块试板不合格，应加倍制作试板，进行复验并做金相检验；如仍不合格，此钢号应恢复逐台制作产品焊接试板，直至连续制造30台同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品焊接试板测试数据合格为止。

4. 制备产品焊接试板的要求

4.1 产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺，应在其所代表的受压元件焊接接头的焊接工艺评定合格范围内；

4.2 当一台压力容器上不同的壳体纵向焊接接头（含封头、管箱、筒体上焊接接头）的焊接工艺评定覆盖范围不同时，应对应不同的纵向焊接接头，按相应的焊接工艺分别焊接试板；

4.3 有不同焊后热处理要求的压力容器，应分别制作产品焊接试板；

4.4 热套压力容器的内筒、外筒材料不同时，应各制作一块产品焊接试板，若材料相同以属同一厚度范围，只需制作一块；

4.5 圆筒形压力容器的纵向焊接接头的产品焊接试板，应作为筒节纵向焊接接头的延长部分（电渣焊除外），采用与施焊压力容器相同的条件和焊接工艺连续焊接。

4.6 产品焊接试板应由焊接产品的焊工焊接，并于焊接后打上焊工和检验员代号钢印。

4.7 产品焊接试板经外观检查和射线（或超声波）检测，如不合格允许返工。如不返工，可避开缺陷部位截取试样。

4.8 有热处理要求的容器，试板应随容器一起进行热处理。

4.9 试板的尺寸和试样的截取如图4.9。

图4.9

4.9.1 试板两端舍弃部分长度，手工焊不小于30mm；自动焊不小于40mm。4.9.2 试板焊缝应进行外观检查和无损检测，然后在部件截取试样。

4.9.3 试样的截取一般采用机械切割法，也可用火焰切割法，但须除去热影响区。

4.9.4 试样加工、检验合格后，打上钢印或其它永久性标记。标记打在试样的侧面。

标记内容为SQJXXXX——XX——1或2或3

产品编号试样编号

5. 产品焊接试板的检验和评定

5.1 试样的类别和数量如表5.1

表5.1

注：（1）当试板厚度δs≤30mm时，应采用全板厚单片试样；当δs＞30mm 时，根据试验条件可采用全板厚的单片试样，也可用多片试样。采用多片试样时，应将焊接接头全厚度的所有试样组成一组作为一个试样。

（2）试板厚度δs 为10~20mm 时，可用一个面弯，一个背弯，也可用两个侧弯试样代替面弯和背弯。

（3）对低温容器还应增加热影响区的冲击试验。 5.2 试样的加工、试验及合格指标。 5.2.1

注：(1)a 为试样厚度，当δs ≤30mm 时为试板厚度。hk 为焊缝宽度，实际测定。 （2）焊缝余高应采用机械方法去除，使之与母材料齐平。 （3）试样棱角应倒圆，圆角半径不得大于1mm 。 拉力试验方法及合格指标：

拉力试验按GB228-87《金属拉伸试验方法》的有关规定进行。拉伸试样的抗拉强度应等于或大于下列规定之一： a 、产品图样的规定值。

b 、钢材标准规定的最小抗拉强度。

C 、对不同强度等级的钢材组成的焊接接头，则为两种钢材标准抗拉强度下限值中的较小者。

d 、若采用多片试样，则将多片试样组成一组，并对每片进行试验。焊接试板全厚度焊接接头的拉力试验结果为该组试样的平均值，其平均值应符合上述要求。同时，该组单片试样的最低值，碳素钢不得低于钢材标准规定的最小抗拉强度