壓力容器焊接與無損檢測20111122

1、壓力容器焊接與無損檢測壓力容器焊接與無損檢測 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 李洪亮李洪亮 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 2 壓力容器焊接與無損檢測壓力容器焊接與無損檢測 1.1.壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 2.2.壓力容器常用焊接方法及特點(diǎn)壓力容器常用焊接方法及特點(diǎn) 3.3.焊接材料焊接材料 4.4.壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 5.5.焊接變形與焊接應(yīng)力焊接變形與焊接應(yīng)力 6.6.焊接缺陷及防止焊接缺陷及防止 7.7.壓力容器焊接接頭檢測方法壓力容器焊接接頭檢測方法 8.8.容器建造標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接接頭無損檢測的有關(guān)要求容器建造標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接接頭無損檢測的有

2、關(guān)要求 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 4 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.1 1.1 金屬焊接的定義金屬焊接的定義 l通過加熱或加壓，或兩者并用，用或不用填充材料，使兩個(gè)分通過加熱或加壓，或兩者并用，用或不用填充材料，使兩個(gè)分 離的金屬物體（同種金屬或異種金屬）產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)離的金屬物體（同種金屬或異種金屬）產(chǎn)生原子（分子）間結(jié) 合而連成一體的連接方法。合而連成一體的連接方法。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 5 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.2 1.2 焊接方法的分類焊接方法的分

3、類 熔焊熔焊 壓焊壓焊 釬焊釬焊 1.2.1 1.2.1 熔焊熔焊 l將待焊處的母材金屬熔化，但不加壓力以形成焊縫的焊接方將待焊處的母材金屬熔化，但不加壓力以形成焊縫的焊接方 法。法。 n是目前應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。是目前應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。 n最常用的有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊等。最常用的有焊條電弧焊、埋弧焊和氣體保護(hù)焊等。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 6 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.2 1.2 焊接方法的分類焊接方法的分類 1.2.2 1.2.2 壓焊壓焊 l焊接過程中，必須對(duì)焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成焊接過程中，必須對(duì)焊件施加壓力（

4、加熱或不加熱）以完成 焊接的方法。焊接的方法。 n包括固態(tài)焊、熱壓焊、鍛焊、擴(kuò)散焊、氣壓焊和冷壓焊等。包括固態(tài)焊、熱壓焊、鍛焊、擴(kuò)散焊、氣壓焊和冷壓焊等。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 7 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.2 1.2 焊接方法的分類焊接方法的分類 1.2.3 1.2.3 釬焊釬焊 l采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作為釬料，將焊件和釬料加熱采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作為釬料，將焊件和釬料加熱 到高于釬料熔點(diǎn)但低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕到高于釬料熔點(diǎn)但低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕 母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接焊件的母材，填充

5、接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)連接焊件的 方法。方法。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 8 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.3 1.3 坡口、焊縫形式與接頭形式坡口、焊縫形式與接頭形式 1.3.1 1.3.1 坡口坡口 l根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定形根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定形 狀的溝槽，稱為坡口。狀的溝槽，稱為坡口。 n為保證焊縫全部焊透又無缺陷，當(dāng)板厚超過一定厚度時(shí)將焊件開為保證焊縫全部焊透又無缺陷，當(dāng)板厚超過一定厚度時(shí)將焊件開 成各種形式的坡口。成各種形式的坡口。 n使焊條或焊絲或焊矩能直接伸到待焊工件的底部。

6、使焊條或焊絲或焊矩能直接伸到待焊工件的底部。 n便于脫渣。便于脫渣。 n能使焊條或焊矩在坡口內(nèi)作必要的擺動(dòng)，以獲得良好的熔合。能使焊條或焊矩在坡口內(nèi)作必要的擺動(dòng)，以獲得良好的熔合。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 9 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.3.1 1.3.1 坡口坡口 l坡口的基本形式坡口的基本形式 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 10 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.3.2 1.3.2 焊縫形式與接頭形式焊縫形式與接頭形式 n從焊接角度來看，壓力容器是由母材與焊接接頭組成的。從焊接角度來看，壓力容器是由母材與焊接接頭組成的。 n焊縫是

7、焊接接頭的組成部分。焊縫是焊接接頭的組成部分。 n焊縫與焊接接頭是兩個(gè)不同概念。焊縫與焊接接頭是兩個(gè)不同概念。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 11 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 n對(duì)接接頭對(duì)接接頭 nT T型接頭型接頭 n十字接頭十字接頭 n搭接接頭搭接接頭 n塞焊搭接接頭塞焊搭接接頭 n槽焊接頭槽焊接頭 n角接接頭角接接頭 n端接接頭端接接頭 n套管接頭套管接頭 n斜對(duì)接接頭斜對(duì)接接頭 n卷邊接頭卷邊接頭 n鎖底接頭鎖底接頭 l 焊接接頭形式分為焊接接頭形式分為1212種種 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 12 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l對(duì)

8、接接頭對(duì)接接頭 n兩焊件表面構(gòu)成兩焊件表面構(gòu)成135135，180180夾角的接頭。夾角的接頭。 n對(duì)接接頭從力學(xué)角度分析是比較理想的一種接頭形式，它的受力狀況對(duì)接接頭從力學(xué)角度分析是比較理想的一種接頭形式，它的受力狀況 較好，應(yīng)力集中較小，能承受較大的靜載荷和動(dòng)載荷，是焊接結(jié)構(gòu)和較好，應(yīng)力集中較小，能承受較大的靜載荷和動(dòng)載荷，是焊接結(jié)構(gòu)和 壓力容器受壓元件應(yīng)用最多的接頭形式。壓力容器受壓元件應(yīng)用最多的接頭形式。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 13 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 lT T形接頭形接頭 n一焊件的端面和另一焊件的表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭。一焊件的端面和

9、另一焊件的表面構(gòu)成直角或近似直角的接頭。 nT T形接頭由于焊縫向母材過度較急劇，接頭在外力作用下內(nèi)部形接頭由于焊縫向母材過度較急劇，接頭在外力作用下內(nèi)部 應(yīng)力分布極不均勻，特別是角焊縫根部和過渡處都有很大的應(yīng)應(yīng)力分布極不均勻，特別是角焊縫根部和過渡處都有很大的應(yīng) 力集中。因此這種接頭承受載荷尤其是動(dòng)載荷的能力較低。力集中。因此這種接頭承受載荷尤其是動(dòng)載荷的能力較低。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 14 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l角接接頭角接接頭 n兩焊件端部構(gòu)成大于兩焊件端部構(gòu)成大于3030、小于、小于135135夾角的接頭。夾角的接頭。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研

10、究所 15 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l搭接接頭搭接接頭 n兩焊件部分重疊在一起所構(gòu)成的接頭。兩焊件部分重疊在一起所構(gòu)成的接頭。 n搭接接頭的強(qiáng)度較低，尤其是疲勞強(qiáng)度，只用于不重要的結(jié)搭接接頭的強(qiáng)度較低，尤其是疲勞強(qiáng)度，只用于不重要的結(jié) 構(gòu)。構(gòu)。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 16 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l焊縫焊縫 n焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分，即填充與熔化的母材凝固后焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分，即填充與熔化的母材凝固后 形成的區(qū)域。形成的區(qū)域。 n在熔化焊范圍內(nèi)，焊縫形式分為五種在熔化焊范圍內(nèi)，焊縫形式分為五種 u對(duì)接焊縫（又

11、稱坡口焊縫）對(duì)接焊縫（又稱坡口焊縫） u角焊縫角焊縫 u端接焊縫端接焊縫 u塞焊縫塞焊縫 u槽焊縫槽焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 17 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 1 坡口形式坡口形式形形 接頭形式接頭形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫（雙面焊）對(duì)接焊縫（雙面焊） 2 3 坡口形式坡口形式V形（帶墊板）形（帶墊板） 接頭形式接頭形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 坡口形式坡口形式V形（帶鈍邊）形（帶鈍邊） 接頭形式接頭

12、形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫（有根部焊道）對(duì)接焊縫（有根部焊道） 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 18 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 4 坡口形式坡口形式V形（帶鈍邊）形（帶鈍邊） 接頭形式接頭形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫和角接的組合焊縫對(duì)接焊縫和角接的組合焊縫 5 6 坡口形式坡口形式X形形 接頭形式接頭形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 坡口形式坡口形式I形形 接頭形式接頭形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫

13、鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 19 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 7 坡口形式坡口形式單邊單邊V形（帶鈍邊）形（帶鈍邊） 接頭形式接頭形式對(duì)接接頭對(duì)接接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接和角接的組合焊縫對(duì)接和角接的組合焊縫 8 9 坡口形式坡口形式單邊單邊V形形 接頭形式接頭形式T形接頭形接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 坡口形式坡口形式I形形 接頭形式接頭形式T形接頭形接頭 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 20 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的

14、基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 10 坡口形式坡口形式K形形 接頭形式接頭形式T形接頭形接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接和角接的組合焊縫對(duì)接和角接的組合焊縫 11 12 坡口形式坡口形式單邊單邊V形形 接頭形式接頭形式T形接頭形接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 坡口形式坡口形式K形形 接頭形式接頭形式十字十字接頭接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 21 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語）

15、 13 坡口形式坡口形式I形形 接頭形式接頭形式搭接搭接接頭接頭 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫 14 15 坡口形式坡口形式 接頭形式接頭形式塞焊搭接塞焊搭接接頭接頭 焊縫形式焊縫形式塞焊縫塞焊縫 坡口形式坡口形式 接頭形式接頭形式槽焊槽焊接頭接頭 焊縫形式焊縫形式槽焊縫槽焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 22 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 16 坡口形式坡口形式單邊單邊V形（帶鈍邊）形（帶鈍邊） 接頭形式接頭形式角接角接接頭接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 17 18 坡

16、口形式坡口形式 接頭形式接頭形式角接角接接頭接頭 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫 坡口形式坡口形式 接頭形式接頭形式端接端接接頭接頭 焊縫形式焊縫形式端接焊縫端接焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 23 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 19 坡口形式坡口形式 接頭形式接頭形式套管套管接頭接頭 焊縫形式焊縫形式角焊縫角焊縫 20 21 坡口形式坡口形式 接頭形式接頭形式斜對(duì)接斜對(duì)接接頭接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 坡口形式坡口形式 接頭形式接頭形式卷邊卷邊接頭接頭 焊縫形式焊縫

17、形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 24 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l 接頭形式和焊縫形式（接頭形式和焊縫形式（GB/T3375-1994焊接術(shù)語焊接術(shù)語） 22 坡口形式坡口形式雙雙J形形 接頭形式接頭形式T形接頭（形接頭（A） 對(duì)接接頭（對(duì)接接頭（B） 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 23 24 坡口形式坡口形式V形形 接頭形式接頭形式鎖底鎖底接頭接頭 焊縫形式焊縫形式對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫 坡口形式坡口形式喇叭形喇叭形 接頭形式接頭形式 焊縫形式焊縫形式 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 25 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 l同

18、一種焊縫形式可以連接成多個(gè)接頭形式同一種焊縫形式可以連接成多個(gè)接頭形式 l對(duì)接接頭不一定用對(duì)接焊縫連接對(duì)接接頭不一定用對(duì)接焊縫連接 l連接角接接頭的焊縫也不一定是角焊縫連接角接接頭的焊縫也不一定是角焊縫 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 26 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.4 1.4 焊接性能、焊接工藝評(píng)定和焊接工藝規(guī)程焊接性能、焊接工藝評(píng)定和焊接工藝規(guī)程 l掌握焊接性能、焊接工藝評(píng)定和編制焊接工藝規(guī)程是焊接壓力掌握焊接性能、焊接工藝評(píng)定和編制焊接工藝規(guī)程是焊接壓力 容器中的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。容器中的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。 n焊接性能是焊接工藝評(píng)定的基礎(chǔ)焊接性能是焊接工藝評(píng)定的基礎(chǔ)

19、 n焊接工藝評(píng)定是焊接工藝規(guī)程的依據(jù)焊接工藝評(píng)定是焊接工藝規(guī)程的依據(jù) n焊接工藝規(guī)程是確保壓力容器焊接質(zhì)量的行動(dòng)準(zhǔn)則焊接工藝規(guī)程是確保壓力容器焊接質(zhì)量的行動(dòng)準(zhǔn)則 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 27 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.4.1 1.4.1 焊接性能焊接性能 l金屬材料的焊接性能是指在限定的金屬材料的焊接性能是指在限定的施工條件施工條件下，焊接成符合下，焊接成符合設(shè)設(shè) 計(jì)要求計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)訂的構(gòu)件，并滿足預(yù)訂服役要求服役要求的能力。的能力。 l亦即材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性和使用可靠性。亦即材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性和使用可靠性。 n施工條件包括：材料牌號(hào)、結(jié)

20、構(gòu)條件、焊接設(shè)備條件、工藝條件、施工條件包括：材料牌號(hào)、結(jié)構(gòu)條件、焊接設(shè)備條件、工藝條件、 焊接環(huán)境。焊接環(huán)境。 n設(shè)計(jì)要求包括：焊接尺寸、形位偏差、焊縫內(nèi)外缺陷要求，焊接設(shè)計(jì)要求包括：焊接尺寸、形位偏差、焊縫內(nèi)外缺陷要求，焊接 接頭的性能、焊接技術(shù)條件。接頭的性能、焊接技術(shù)條件。 n服役要求包括：焊接接頭結(jié)合性能、具體工藝介質(zhì)條件下焊接接服役要求包括：焊接接頭結(jié)合性能、具體工藝介質(zhì)條件下焊接接 頭的使用性能及使用環(huán)境下結(jié)構(gòu)抗斷裂能力。頭的使用性能及使用環(huán)境下結(jié)構(gòu)抗斷裂能力。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 28 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.4.1 1.4.1 焊接

21、性能焊接性能 l材料的焊接性能與條件有關(guān)，在不同條件下有不同表現(xiàn)。材料的焊接性能與條件有關(guān)，在不同條件下有不同表現(xiàn)。 l焊接性能可分為焊接性能可分為工藝焊接性能工藝焊接性能和和使用焊接性能使用焊接性能： n工藝焊接性能是指在一定焊接工藝條件下，能否獲得優(yōu)質(zhì)、無缺工藝焊接性能是指在一定焊接工藝條件下，能否獲得優(yōu)質(zhì)、無缺 陷或少缺陷的焊接接頭能力。陷或少缺陷的焊接接頭能力。 n使用焊接性能是指焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)滿足各種使用要求的程度。使用焊接性能是指焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)滿足各種使用要求的程度。 l影響焊接性能的因素為材料、焊接方法、結(jié)構(gòu)類型和使用要求。影響焊接性能的因素為材料、焊接方法、結(jié)構(gòu)類型和使

22、用要求。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 29 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.4.2 1.4.2 焊接工藝焊接工藝 l焊接工藝是指制造焊件所有相關(guān)的加工方法和實(shí)施要求，包括焊接工藝是指制造焊件所有相關(guān)的加工方法和實(shí)施要求，包括 焊接設(shè)備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數(shù)、操作要求等。焊接設(shè)備、材料選用、焊接方法選定、焊接參數(shù)、操作要求等。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 30 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.4.3 1.4.3 焊接工藝評(píng)定焊接工藝評(píng)定 l為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過程及結(jié)果評(píng)價(jià)為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正

23、確性而進(jìn)行的試驗(yàn)過程及結(jié)果評(píng)價(jià) 稱為焊接工藝評(píng)定。稱為焊接工藝評(píng)定。 l正確認(rèn)識(shí)焊接工藝評(píng)定的目的和作用，是執(zhí)行焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的前正確認(rèn)識(shí)焊接工藝評(píng)定的目的和作用，是執(zhí)行焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的前 提。提。 n焊接工藝評(píng)定通過焊接試件，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定通過焊接試件，進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)驗(yàn)證性試驗(yàn)，因此焊接工藝評(píng)定結(jié)果只，因此焊接工藝評(píng)定結(jié)果只 對(duì)焊接接頭有效，焊接工藝評(píng)定不能保證產(chǎn)品整體質(zhì)量符合要求，更不能對(duì)焊接接頭有效，焊接工藝評(píng)定不能保證產(chǎn)品整體質(zhì)量符合要求，更不能 確保壓力容器安全可靠使用。確保壓力容器安全可靠使用。 n焊接工藝評(píng)定規(guī)則只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)要求負(fù)責(zé)，當(dāng)增加焊接工藝評(píng)定試焊接工藝評(píng)定規(guī)

24、則只對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)要求負(fù)責(zé)，當(dāng)增加焊接工藝評(píng)定試 件檢驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接工藝評(píng)定規(guī)則對(duì)新增加的檢驗(yàn)項(xiàng)目便不件檢驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接工藝評(píng)定規(guī)則對(duì)新增加的檢驗(yàn)項(xiàng)目便不 再適用。再適用。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 31 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.4.3 1.4.3 焊接工藝評(píng)定焊接工藝評(píng)定 lGB150GB150規(guī)定：規(guī)定： n容器施焊前的焊接工藝評(píng)定，應(yīng)按容器施焊前的焊接工藝評(píng)定，應(yīng)按JB4708JB4708進(jìn)行。進(jìn)行。 n焊接工藝評(píng)定報(bào)告、焊接工藝規(guī)程、施焊記錄及焊工的識(shí)別標(biāo)記，焊接工藝評(píng)定報(bào)告、焊接工藝規(guī)程、施焊記錄及焊工的識(shí)別標(biāo)記， 其保

25、存期不少于其保存期不少于7 7年。年。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 32 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.3.4 1.3.4 焊接工藝規(guī)程焊接工藝規(guī)程 l按照壓力容器焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定合格的焊接工藝只能確保焊接按照壓力容器焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定合格的焊接工藝只能確保焊接 接頭的力學(xué)性能或堆焊層化學(xué)成分或接頭的力學(xué)性能或堆焊層化學(xué)成分或T T形接頭符合要求。形接頭符合要求。 l對(duì)于焊接接頭作為壓力容器的一部分還有缺陷、應(yīng)力、外觀要求；對(duì)對(duì)于焊接接頭作為壓力容器的一部分還有缺陷、應(yīng)力、外觀要求；對(duì) 于整個(gè)產(chǎn)品還有外形尺寸、位置偏差、使用性能及其它性能要求；對(duì)于整個(gè)產(chǎn)

26、品還有外形尺寸、位置偏差、使用性能及其它性能要求；對(duì) 于生產(chǎn)管理來講，還要求提高生產(chǎn)率、操作方便、安全生產(chǎn)等要求。于生產(chǎn)管理來講，還要求提高生產(chǎn)率、操作方便、安全生產(chǎn)等要求。 l這是焊接工藝指導(dǎo)書不能解決的，也不是焊接工藝評(píng)定的范圍，這只這是焊接工藝指導(dǎo)書不能解決的，也不是焊接工藝評(píng)定的范圍，這只 能由焊接工藝規(guī)程來實(shí)現(xiàn)。能由焊接工藝規(guī)程來實(shí)現(xiàn)。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 33 1.1. 壓力容器焊接的基本概念壓力容器焊接的基本概念 1.3.4 1.3.4 焊接工藝規(guī)程焊接工藝規(guī)程 l焊接工藝規(guī)程是制造焊件所有相關(guān)的加工和實(shí)踐要求的細(xì)則文焊接工藝規(guī)程是制造焊件所有相關(guān)的加工和實(shí)踐要求的細(xì)則文

27、 件，可保證由熟練焊工操作時(shí)的質(zhì)量再現(xiàn)性。件，可保證由熟練焊工操作時(shí)的質(zhì)量再現(xiàn)性。 l焊接工藝規(guī)程是焊接工藝人員依據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝，針對(duì)焊接工藝規(guī)程是焊接工藝人員依據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝，針對(duì) 具體的焊接接頭，根據(jù)本單位能力與條件，運(yùn)用焊接實(shí)踐知識(shí)具體的焊接接頭，根據(jù)本單位能力與條件，運(yùn)用焊接實(shí)踐知識(shí) 和理論知識(shí)編制而成的。和理論知識(shí)編制而成的。 l焊工必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程，才能確保壓力容器的焊接質(zhì)焊工必須嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程，才能確保壓力容器的焊接質(zhì) 量。量。 2.2. 壓力容器常用焊接方法及特點(diǎn)壓力容器常用焊接方法及特點(diǎn) 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 35 2.2. 壓力容器常用焊接方

28、法及特點(diǎn)壓力容器常用焊接方法及特點(diǎn) l手工電弧焊手工電弧焊 l埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊 l鎢極氣體保護(hù)焊鎢極氣體保護(hù)焊 l熔化極氣體保護(hù)焊熔化極氣體保護(hù)焊 l等離子弧焊等離子弧焊 l電渣焊電渣焊 3.3. 焊接材料焊接材料 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 37 3.3. 焊接材料焊接材料 l焊接材料是指焊接時(shí)所消耗的材料。焊接材料是指焊接時(shí)所消耗的材料。 n焊接材料包括焊條、焊絲、焊帶、焊劑、保護(hù)氣體等。焊接材料包括焊條、焊絲、焊帶、焊劑、保護(hù)氣體等。 n壓力容器制造過程中最常用的焊接材料為手工電弧焊焊條、自動(dòng)壓力容器制造過程中最常用的焊接材料為手工電弧焊焊條、自動(dòng) 焊焊絲及焊劑。焊焊絲及焊劑。 鄭州

29、大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 38 3.3. 焊接材料焊接材料 3.1 3.1 手工電弧焊焊條手工電弧焊焊條 l常用焊條標(biāo)準(zhǔn)常用焊條標(biāo)準(zhǔn) nGB/T983-1995GB/T983-1995不銹鋼焊條不銹鋼焊條 nGB/T5117-1995GB/T5117-1995碳鋼焊條碳鋼焊條 nGB/T5118-1995GB/T5118-1995低合金鋼焊條低合金鋼焊條 nGB/T3670-1995GB/T3670-1995銅及銅合金焊條銅及銅合金焊條 nGB/T3669-1983GB/T3669-1983鋁及鋁合金焊條鋁及鋁合金焊條 nGB/T13814-1992GB/T13814-1992鎳及鎳合金焊條鎳及

30、鎳合金焊條 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 39 3.3. 焊接材料焊接材料 3.2 3.2 焊劑焊劑 l焊劑是具有一定粒度的顆粒狀物質(zhì)，焊接時(shí)能夠熔化形成熔焊劑是具有一定粒度的顆粒狀物質(zhì)，焊接時(shí)能夠熔化形成熔 渣和氣體。渣和氣體。 l是埋弧焊和電渣焊不可缺少的焊接材料。是埋弧焊和電渣焊不可缺少的焊接材料。 l在焊接過程中，焊劑的作用相當(dāng)于焊條藥皮，熔化形成熔渣，在焊接過程中，焊劑的作用相當(dāng)于焊條藥皮，熔化形成熔渣， 對(duì)焊接熔池起保護(hù)、冶金處理和改善焊接工藝性能的作用。對(duì)焊接熔池起保護(hù)、冶金處理和改善焊接工藝性能的作用。 l燒結(jié)焊劑還具有滲合金作用，焊劑與焊絲相組合，即為埋弧燒結(jié)焊劑還具有滲合金作

31、用，焊劑與焊絲相組合，即為埋弧 焊和電渣焊所需的焊接材料。焊和電渣焊所需的焊接材料。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 40 3.3. 焊接材料焊接材料 3.2 3.2 焊劑焊劑 l焊劑的焊接工藝性能和化學(xué)冶金性能是決定焊縫金屬化學(xué)成焊劑的焊接工藝性能和化學(xué)冶金性能是決定焊縫金屬化學(xué)成 分和性能的主要因素之一。分和性能的主要因素之一。 l采用同樣的焊絲和同樣的焊接參數(shù)，而配用的焊劑不同，所采用同樣的焊絲和同樣的焊接參數(shù)，而配用的焊劑不同，所 得焊縫的性能將有很大的差別。得焊縫的性能將有很大的差別。 l一種焊絲可與多種焊劑合理組合，無論是在低碳鋼還是在低一種焊絲可與多種焊劑合理組合，無論是在低碳鋼還是

32、在低 合金鋼上都有這種合理的組合。合金鋼上都有這種合理的組合。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 41 3.3. 焊接材料焊接材料 3.3 3.3 焊接用保護(hù)氣體焊接用保護(hù)氣體 l焊接用氣體標(biāo)準(zhǔn)焊接用氣體標(biāo)準(zhǔn) nGB/T4824-1995GB/T4824-1995純氬純氬 nGB/T10624-1995GB/T10624-1995高純氬高純氬 nGB/T6052-1993GB/T6052-1993工業(yè)氣體二氧化碳工業(yè)氣體二氧化碳 nGB/T4844.2-1995GB/T4844.2-1995純氦純氦 nGB/T7445-1995GB/T7445-1995純氫、高純氫和超純氫純氫、高純氫和超純氫 nG

33、B/T3863-1995GB/T3863-1995工業(yè)用氧工業(yè)用氧 nGB/T3864-1996GB/T3864-1996工業(yè)氮工業(yè)氮 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 42 3.3. 焊接材料焊接材料 3.4 3.4 焊絲焊絲 l焊絲與焊劑或保護(hù)氣體配用，起導(dǎo)電和填充焊縫金屬的作用，對(duì)焊焊絲與焊劑或保護(hù)氣體配用，起導(dǎo)電和填充焊縫金屬的作用，對(duì)焊 縫金屬的成分有決定性影響?？p金屬的成分有決定性影響。 l按照適用的焊接方法，焊絲可分為埋弧自動(dòng)焊焊絲、電渣焊焊絲、按照適用的焊接方法，焊絲可分為埋弧自動(dòng)焊焊絲、電渣焊焊絲、 COCO2 2焊焊絲和氣焊焊絲等。焊焊絲和氣焊焊絲等。 l按被焊材料的不同，可分為

34、碳鋼焊絲、低合金鋼焊絲、不銹鋼焊絲、按被焊材料的不同，可分為碳鋼焊絲、低合金鋼焊絲、不銹鋼焊絲、 鑄鐵焊絲和有色金屬焊絲等。鑄鐵焊絲和有色金屬焊絲等。 l按制造方法與焊絲的形狀，可分為實(shí)心焊絲和藥心焊絲。按制造方法與焊絲的形狀，可分為實(shí)心焊絲和藥心焊絲。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 43 3.3. 焊接材料焊接材料 3.4 3.4 焊絲焊絲 l實(shí)心焊絲是目前最常用的焊絲，系熱軋線材經(jīng)拉拔加工而成。實(shí)心焊絲是目前最常用的焊絲，系熱軋線材經(jīng)拉拔加工而成。 為了防止生銹，須對(duì)焊絲（除不銹鋼焊絲外）表面進(jìn)行特殊為了防止生銹，須對(duì)焊絲（除不銹鋼焊絲外）表面進(jìn)行特殊 處理。目前主要是鍍銅處理，包括電鍍、浸

35、銅及化學(xué)鍍銅處處理。目前主要是鍍銅處理，包括電鍍、浸銅及化學(xué)鍍銅處 理等。理等。 l實(shí)心焊絲主要有碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼和不銹鋼焊絲，廣實(shí)心焊絲主要有碳鋼、低合金鋼、耐熱鋼和不銹鋼焊絲，廣 泛用于埋弧焊、電渣焊、泛用于埋弧焊、電渣焊、COCO2 2氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊等。氣體保護(hù)焊、氬弧焊、氣焊等。 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 45 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) n焊接方法焊接方法 n焊接材料焊接材料 n焊接坡口焊接坡口 n焊接接頭型式焊接接頭型式 n預(yù)熱預(yù)熱 n層間溫度層間溫度 n后熱后熱 n焊后熱處理焊后熱處理 n檢驗(yàn)檢驗(yàn) n檢

36、測檢測 l 焊接設(shè)計(jì)是壓力容器設(shè)計(jì)一個(gè)重要組成部分，包括焊接設(shè)計(jì)是壓力容器設(shè)計(jì)一個(gè)重要組成部分，包括 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 46 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) l壓力容器焊接設(shè)計(jì)原則壓力容器焊接設(shè)計(jì)原則 n選用焊接性能良好的母材選用焊接性能良好的母材 n盡量減少焊接工作量盡量減少焊接工作量 u減少焊縫數(shù)量減少焊縫數(shù)量 u減少坡口截面積減少坡口截面積 u焊縫最好為直線或圓以利使用機(jī)械化、自動(dòng)化焊接方法焊縫最好為直線或圓以利使用機(jī)械化、自動(dòng)化焊接方法 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 47 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) l壓力容器焊接設(shè)計(jì)原則壓力容器焊接設(shè)計(jì)原則 n合理

37、布置焊縫合理布置焊縫 u焊縫宜對(duì)稱布置焊縫宜對(duì)稱布置 u不采用十字交叉不采用十字交叉 u兩焊縫之間最小距離最好不小于兩焊縫之間最小距離最好不小于100mm u不在受力截面突變處設(shè)置焊縫不在受力截面突變處設(shè)置焊縫 n焊接施工及焊接檢驗(yàn)方便，減少現(xiàn)場焊接工作量焊接施工及焊接檢驗(yàn)方便，減少現(xiàn)場焊接工作量 n有利于生產(chǎn)組織與管理有利于生產(chǎn)組織與管理 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 48 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.1 焊接方法選用焊接方法選用 l選擇焊接方法應(yīng)符合以下要求選擇焊接方法應(yīng)符合以下要求 n能保證壓力容器質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低。能保證壓力容器質(zhì)量可靠、生產(chǎn)效率高、生

38、產(chǎn)成本低。 n焊接方法一經(jīng)確定，則坡口形式、焊接材料、焊工合格項(xiàng)目、焊焊接方法一經(jīng)確定，則坡口形式、焊接材料、焊工合格項(xiàng)目、焊 接工藝、所需工藝裝備（裝置）等則隨之確定。接工藝、所需工藝裝備（裝置）等則隨之確定。 n各種壓力容器常用焊接方法各有不同特點(diǎn)和適用條件，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)各種壓力容器常用焊接方法各有不同特點(diǎn)和適用條件，應(yīng)根據(jù)產(chǎn) 品特點(diǎn)和制造廠的生產(chǎn)條件選用。品特點(diǎn)和制造廠的生產(chǎn)條件選用。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 49 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.1 4.2.1 焊條的選用原則焊條的選用原則 l對(duì)于用低碳鋼及普通低合金鋼焊接的承壓過程

39、設(shè)備，一般按等強(qiáng)度原對(duì)于用低碳鋼及普通低合金鋼焊接的承壓過程設(shè)備，一般按等強(qiáng)度原 則，使焊縫金屬的強(qiáng)度與母材相等或相近。則，使焊縫金屬的強(qiáng)度與母材相等或相近。 n可根據(jù)鋼材的強(qiáng)度等級(jí)來選用強(qiáng)度相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)鋼焊條。可根據(jù)鋼材的強(qiáng)度等級(jí)來選用強(qiáng)度相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)鋼焊條。 n還需根據(jù)鋼材的焊接性，母材成分，焊接結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀，坡口和受還需根據(jù)鋼材的焊接性，母材成分，焊接結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀，坡口和受 力情況等影響進(jìn)行全面考慮。力情況等影響進(jìn)行全面考慮。 l對(duì)于低碳鋼與普通低合金鋼，或普通低合金鋼與普通低合金鋼之間的對(duì)于低碳鋼與普通低合金鋼，或普通低合金鋼與普通低合金鋼之間的 異種鋼焊接接頭，一般選用與強(qiáng)度等級(jí)

40、較低的鋼相應(yīng)的焊條。異種鋼焊接接頭，一般選用與強(qiáng)度等級(jí)較低的鋼相應(yīng)的焊條。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 50 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.1 4.2.1 焊條的選用原則焊條的選用原則 l對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條或堿性焊條的選用，主要取決于焊接件的對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條或堿性焊條的選用，主要取決于焊接件的 結(jié)構(gòu)形狀（簡單或復(fù)雜）、鋼板厚度（剛性小或大）、工作條件（靜結(jié)構(gòu)形狀（簡單或復(fù)雜）、鋼板厚度（剛性小或大）、工作條件（靜 載荷或動(dòng)載荷）和鋼材的抗裂性能等方面。載荷或動(dòng)載荷）和鋼材的抗裂性能等方面。 n對(duì)要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂能

41、力強(qiáng)的焊件，選用堿性焊條。對(duì)要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂能力強(qiáng)的焊件，選用堿性焊條。 n如直流電源有困難，可選用交直流兩用堿性焊條。如直流電源有困難，可選用交直流兩用堿性焊條。 n如堿性焊條和酸性焊條可以同樣滿足要求，應(yīng)盡量用酸性焊條。如堿性焊條和酸性焊條可以同樣滿足要求，應(yīng)盡量用酸性焊條。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 51 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.1 4.2.1 焊條的選用原則焊條的選用原則 l對(duì)于承受高溫或腐蝕的耐熱鋼和不銹鋼，鋼中合金元素對(duì)其耐熱和腐對(duì)于承受高溫或腐蝕的耐熱鋼和不銹鋼，鋼中合金元素對(duì)其耐熱和腐 蝕性起決定性作用

42、。故這類鋼在選擇焊條時(shí)，應(yīng)以等成分原則為主，蝕性起決定性作用。故這類鋼在選擇焊條時(shí)，應(yīng)以等成分原則為主， 使焊縫金屬的主要合金成分與母材相近或相同，以保證焊接接頭的特使焊縫金屬的主要合金成分與母材相近或相同，以保證焊接接頭的特 殊性能。殊性能。 l由于工藝因素的考慮，奧氏體不銹鋼多選用酸性藥皮焊條。由于工藝因素的考慮，奧氏體不銹鋼多選用酸性藥皮焊條。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 52 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.2 4.2.2 埋弧焊和電渣焊與焊劑的選配原則埋弧焊和電渣焊與焊劑的選配原則 l在埋弧焊中，應(yīng)注意焊絲與焊劑中在埋弧焊中，應(yīng)注

43、意焊絲與焊劑中MnMn、SiSi含量的適當(dāng)配合。含量的適當(dāng)配合。 l若焊絲中若焊絲中MnMn、SiSi含量較高，則應(yīng)選配含量較高，則應(yīng)選配MnMn、SiSi含量低的焊劑。反之，應(yīng)含量低的焊劑。反之，應(yīng) 選配選配MnMn、SiSi含量高的焊劑。含量高的焊劑。 l低碳鋼與低合金鋼選配低碳鋼與低合金鋼選配 n無錳焊絲配用高錳高硅焊劑，用于焊接低碳鋼。無錳焊絲配用高錳高硅焊劑，用于焊接低碳鋼。 n低錳焊絲配用中錳焊劑，用于焊接低合金鋼。低錳焊絲配用中錳焊劑，用于焊接低合金鋼。 n對(duì)于電渣焊，由于焊劑更新很少，焊縫合金化主要由焊絲提供，所以焊對(duì)于電渣焊，由于焊劑更新很少，焊縫合金化主要由焊絲提供，所以焊

44、 絲中的絲中的MnMn、SiSi含量應(yīng)較同樣條件埋弧焊時(shí)高。含量應(yīng)較同樣條件埋弧焊時(shí)高。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 53 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.2 4.2.2 埋弧焊和電渣焊與焊劑的選配原則埋弧焊和電渣焊與焊劑的選配原則 l不銹鋼用焊絲與焊劑選配不銹鋼用焊絲與焊劑選配 n采用的焊絲成分要與被焊接的不銹鋼成分基本一致。采用的焊絲成分要與被焊接的不銹鋼成分基本一致。 n焊接鉻不銹鋼時(shí)，采用焊接鉻不銹鋼時(shí)，采用H0Cr14H0Cr14、H1Cr13H1Cr13、H1Cr17H1Cr17等焊絲。等焊絲。 n焊接鉻焊接鉻- -鎳不銹鋼時(shí)，

45、采用鎳不銹鋼時(shí)，采用0Cr19Ni90Cr19Ni9、H0Cr19Ni9TiH0Cr19Ni9Ti等焊絲。等焊絲。 n焊接超低碳不銹鋼時(shí)，采用相應(yīng)的超低碳焊絲。焊接超低碳不銹鋼時(shí)，采用相應(yīng)的超低碳焊絲。 n焊劑可采用熔煉型或燒結(jié)型，要求焊劑的氧化性小，以減少合金元素的焊劑可采用熔煉型或燒結(jié)型，要求焊劑的氧化性小，以減少合金元素的 燒損。燒損。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 54 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.3 4.2.3 氣體保護(hù)焊對(duì)焊絲的要求氣體保護(hù)焊對(duì)焊絲的要求 l鎢極氬弧焊鎢極氬弧焊 n焊接有時(shí)不加填充焊絲，被焊母材加熱熔化后直接連

46、接起來，有時(shí)加填焊接有時(shí)不加填充焊絲，被焊母材加熱熔化后直接連接起來，有時(shí)加填 充焊絲。充焊絲。 n由于保護(hù)氣體為純由于保護(hù)氣體為純ArAr，無氧化性，焊絲熔化后成分基本不發(fā)生變化，所，無氧化性，焊絲熔化后成分基本不發(fā)生變化，所 以焊絲成分即為焊縫成分。以焊絲成分即為焊縫成分。 n也有的采用母材成分作為焊絲成分，使焊縫成分與母材一致。也有的采用母材成分作為焊絲成分，使焊縫成分與母材一致。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 55 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.3 4.2.3 氣體保護(hù)焊對(duì)焊絲的要求氣體保護(hù)焊對(duì)焊絲的要求 l熔化極氬弧焊和活性氣體保

47、護(hù)焊熔化極氬弧焊和活性氣體保護(hù)焊 n熔化極氬弧焊主要用于焊接不銹鋼等高合金鋼，為了改善電弧特性，在熔化極氬弧焊主要用于焊接不銹鋼等高合金鋼，為了改善電弧特性，在ArAr氣中加入氣中加入 適量適量O O2 2或或COCO2 2，即成為活性氣體保護(hù)焊。，即成為活性氣體保護(hù)焊。 n焊接低合金鋼時(shí)，采用焊接低合金鋼時(shí)，采用Ar+5%COAr+5%CO2 2可提高焊縫的抗氣孔能力?？商岣吆缚p的抗氣孔能力。 n焊接超低碳不銹鋼時(shí)，采用焊接超低碳不銹鋼時(shí)，采用Ar+2%OAr+2%O2 2混合氣體，以防止焊縫增碳。混合氣體，以防止焊縫增碳。 n低合金鋼的鎢極氬弧焊正在逐步被低合金鋼的鎢極氬弧焊正在逐步被Ar

48、+20%COAr+20%CO2 2的活性氣體保護(hù)焊所取代。的活性氣體保護(hù)焊所取代。 n活性氣體保護(hù)焊，由于保護(hù)氣體有一定的氧化性，應(yīng)適當(dāng)提高焊絲中活性氣體保護(hù)焊，由于保護(hù)氣體有一定的氧化性，應(yīng)適當(dāng)提高焊絲中SiSi、MnMn等脫氧等脫氧 元素的含量，其它成分可以與母材一致，也可以有所差別。元素的含量，其它成分可以與母材一致，也可以有所差別。 n焊接高強(qiáng)鋼時(shí)，焊縫中焊接高強(qiáng)鋼時(shí)，焊縫中C C的含量通常低于母材，的含量通常低于母材，MnMn的含量則應(yīng)高于母材。的含量則應(yīng)高于母材。 n為了改善低溫韌性，焊縫中為了改善低溫韌性，焊縫中SiSi的含量不宜過高。的含量不宜過高。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所

49、 56 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.2 焊接材料選用焊接材料選用 4.2.3 4.2.3 氣體保護(hù)焊對(duì)焊絲的要求氣體保護(hù)焊對(duì)焊絲的要求 lCOCO2 2焊焊絲焊焊絲 nCOCO2 2是活性氣體，主要用于焊低碳鋼與低合金鋼。是活性氣體，主要用于焊低碳鋼與低合金鋼。 n由于具有較強(qiáng)的氧化性，因此由于具有較強(qiáng)的氧化性，因此COCO2 2焊所用焊絲必須含有較高的焊所用焊絲必須含有較高的MnMn、SiSi等脫等脫 氧元素。氧元素。 nCOCO2 2焊通常采用焊通常采用C-Mn-SiC-Mn-Si系焊絲。系焊絲。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 57 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接

50、設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l壓力容器中的焊接接頭焊縫，當(dāng)壁厚較大時(shí)均應(yīng)開設(shè)坡口。壓力容器中的焊接接頭焊縫，當(dāng)壁厚較大時(shí)均應(yīng)開設(shè)坡口。 l目的是為了使焊縫全部焊透和減小或避免焊接缺陷，保證焊接質(zhì)量。目的是為了使焊縫全部焊透和減小或避免焊接缺陷，保證焊接質(zhì)量。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 58 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l典型焊接坡口各部分名稱典型焊接坡口各部分名稱 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 59 4.4.

51、壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l常用對(duì)接接頭坡口型式常用對(duì)接接頭坡口型式 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 60 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l焊接坡口主要結(jié)構(gòu)參數(shù)焊接坡口主要結(jié)構(gòu)參數(shù) n坡口角度坡口角度 n鈍邊高度鈍邊高度p p n根部間隙根部間隙b b u的作用是使焊條或焊絲便于伸到坡口底部并作必要的擺動(dòng)和偏移，以便獲得的作用是使焊條或焊絲便于伸到坡口底部并作必要的擺動(dòng)和偏移，以便獲得

52、良好的熔合，便于脫渣和清渣。良好的熔合，便于脫渣和清渣。 u鈍邊鈍邊p p的作用是防止燒穿和熔化金屬流失。的作用是防止燒穿和熔化金屬流失。 u間隙間隙b b是為了保證焊透。是為了保證焊透。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 61 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l焊接坡口應(yīng)根據(jù)圖樣要求或工藝條件選用標(biāo)準(zhǔn)坡口或自行設(shè)計(jì)焊接坡口應(yīng)根據(jù)圖樣要求或工藝條件選用標(biāo)準(zhǔn)坡口或自行設(shè)計(jì) l選擇坡口形式和尺寸應(yīng)考慮下列因素選擇坡口形式和尺寸應(yīng)考慮下列因素 n焊接方法焊接方法 n焊縫填充金屬盡量少焊縫填充金屬盡量

53、少 n避免產(chǎn)生缺陷避免產(chǎn)生缺陷 n減少焊接殘余變形與應(yīng)力減少焊接殘余變形與應(yīng)力 n有利于焊接防護(hù)有利于焊接防護(hù) n焊工操作方便焊工操作方便 n復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過渡焊縫金屬的稀釋率復(fù)合鋼板的坡口應(yīng)有利于減少過渡焊縫金屬的稀釋率 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 62 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l相對(duì)其它焊接工藝規(guī)范參數(shù)，焊接坡口與制造單位的實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)相對(duì)其它焊接工藝規(guī)范參數(shù)，焊接坡口與制造單位的實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn) 有著更密切聯(lián)系，坡口變化并不影響焊接接頭的力學(xué)性能，各制造廠有著更

54、密切聯(lián)系，坡口變化并不影響焊接接頭的力學(xué)性能，各制造廠 幾乎都有坡口企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)強(qiáng)求采用標(biāo)準(zhǔn)坡口或圖樣中坡口。幾乎都有坡口企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)強(qiáng)求采用標(biāo)準(zhǔn)坡口或圖樣中坡口。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 63 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l坡口標(biāo)準(zhǔn)坡口標(biāo)準(zhǔn) nGB/T985-1988氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本型氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本型 式與尺寸式與尺寸 nGB/T986-1988買弧焊焊縫坡口的基本型式與尺寸買弧焊焊縫坡口的基本型式與尺寸 nHG2056

55、3-1998鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定 l上述標(biāo)準(zhǔn)中所列坡口形式和尺寸都是可行的，確保焊接接頭與母材等上述標(biāo)準(zhǔn)中所列坡口形式和尺寸都是可行的，確保焊接接頭與母材等 強(qiáng)，但不一定是最佳的，最佳的焊接坡口是根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合制造強(qiáng)，但不一定是最佳的，最佳的焊接坡口是根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并結(jié)合制造 單位的實(shí)際條件確定。單位的實(shí)際條件確定。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 64 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l單就操作而言，坡口越小，耗用焊接材料越少，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益單就操作而言，

56、坡口越小，耗用焊接材料越少，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益 越高。越高。 n因?yàn)樘畛浣饘俚亩嗌僦苯尤Q于坡口截面，坡口越大，填充金屬越多，因?yàn)樘畛浣饘俚亩嗌僦苯尤Q于坡口截面，坡口越大，填充金屬越多， 焊接時(shí)間也就越長。同時(shí)大的坡口會(huì)引起較大的焊接變形和殘余應(yīng)力，焊接時(shí)間也就越長。同時(shí)大的坡口會(huì)引起較大的焊接變形和殘余應(yīng)力， 耗用矯正工時(shí)。耗用矯正工時(shí)。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 65 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l焊接方法首先決定是否需要開坡口焊接方法首先決定是否需要開坡口 n電渣焊均不需開

57、坡口。電渣焊均不需開坡口。 n手工電弧焊由于其熔深較淺，厚度大于手工電弧焊由于其熔深較淺，厚度大于6mm6mm的鋼板就要開坡口。的鋼板就要開坡口。 n埋弧自動(dòng)焊其熔深大，埋弧自動(dòng)焊其熔深大，24mm24mm以下鋼板雙面焊可以不開坡口。以下鋼板雙面焊可以不開坡口。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 66 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l焊接方法首先決定是否需要開坡口焊接方法首先決定是否需要開坡口 n坡口尺寸也與焊接方法有關(guān)坡口尺寸也與焊接方法有關(guān) u手工電弧焊與氣體保護(hù)焊相比，前者坡口角度應(yīng)大

58、些。因?yàn)槭止る娀『傅暮笚l手工電弧焊與氣體保護(hù)焊相比，前者坡口角度應(yīng)大些。因?yàn)槭止る娀『傅暮笚l 較粗，且焊縫表面有較厚的熔渣層，較大的坡口便于焊條深入坡口底部，也便較粗，且焊縫表面有較厚的熔渣層，較大的坡口便于焊條深入坡口底部，也便 于脫渣和清渣。于脫渣和清渣。 u氣體保護(hù)焊時(shí)，焊縫表面無熔渣，焊絲直徑也較小，故坡口角度可開小些。熔氣體保護(hù)焊時(shí)，焊縫表面無熔渣，焊絲直徑也較小，故坡口角度可開小些。熔 化極氣體保護(hù)焊的化極氣體保護(hù)焊的V V形坡口角度一般可取形坡口角度一般可取45455050，而手工電弧焊的，而手工電弧焊的V V形坡口角形坡口角 度一般要度一般要6060。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究

59、所 67 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì) 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l在焊接方法一定時(shí)，坡口的形狀和尺寸主要決定于板厚的大小。在焊接方法一定時(shí)，坡口的形狀和尺寸主要決定于板厚的大小。 n板厚由小到大，應(yīng)依次分別采用板厚由小到大，應(yīng)依次分別采用V V形、形、X X形和形和U U形等坡口。這樣可以減少焊形等坡口。這樣可以減少焊 接材料用量，利于控制焊接變形。接材料用量，利于控制焊接變形。 鄭州大學(xué)化工設(shè)備設(shè)計(jì)研究所 68 4.4. 壓力容器焊接設(shè)計(jì)壓力容器焊接設(shè)計(jì) 4.3 焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)焊接坡口和焊接接頭設(shè)計(jì)

60、 4.3.1 4.3.1 坡口設(shè)計(jì)坡口設(shè)計(jì) l焊件的材料不同，對(duì)坡口的形狀和尺寸要求也有差異焊件的材料不同，對(duì)坡口的形狀和尺寸要求也有差異。 n低碳鋼對(duì)焊接熱循環(huán)不敏感，可以采用高線能量的焊接規(guī)范參數(shù)，為便低碳鋼對(duì)焊接熱循環(huán)不敏感，可以采用高線能量的焊接規(guī)范參數(shù)，為便 于操作，坡口截面應(yīng)大些。于操作，坡口截面應(yīng)大些。 n鉻鎳奧氏體不銹鋼，對(duì)焊接熱循環(huán)敏感性大，要求采用小線能量焊接，鉻鎳奧氏體不銹鋼，對(duì)焊接熱循環(huán)敏感性大，要求采用小線能量焊接， 其坡口應(yīng)盡量小些，以避免焊接熱的多次作用。其坡口應(yīng)盡量小些，以避免焊接熱的多次作用。 n鎳及鎳合金焊接時(shí)其熔池液體粘度較大，流動(dòng)性差，熔深淺，焊接過程鎳