壓力容器焊接知識培訓

1、壓力容器焊接知識 對于壓力容器制造單位而言，整個質保體系的每個質控環(huán)節(jié)都是為了保證產品質量能滿足法規(guī)和標準的要求，而焊接質量控制是其關鍵的一環(huán)。 焊接技術的好壞直接影響產品的可靠性，體現在產品使用壽命的長短。選擇合適的焊接方法和坡口形式能有效的減少應力集中和焊接變形，顯著提高產品質量。首先，我們應該知道什么是焊接和焊接接頭？焊接就是用加熱或加壓，或加熱又加壓的方法，在使用或不使用填充金屬的情況下，使兩塊金屬連接在一起的一種加工工藝方法。焊接接頭用焊接方法連接的接頭叫做焊接接頭。1壓力容器焊接知識焊接接頭包括：焊縫區(qū)：焊件經焊接后形成的結合部分。熱影響區(qū)：焊接過程中，母材因受熱的影響（但未熔化）

2、金相組織和力學性能發(fā)生了變化的區(qū)域。該過程引起的組織與性能不均勻變化，導致焊接接頭產生硬化、軟化和脆化。熔合區(qū)：焊接接頭中焊縫向熱影響區(qū)過渡的區(qū)域。常見的接頭形式有對接接頭、搭接接頭、T型接頭和角接接頭。熔合區(qū)殘余應力和硬度高，韌性低。是焊接裂紋和脆性斷裂的發(fā)源地，是焊接接頭最薄弱環(huán)節(jié)。2還有特殊的接頭形式十字接頭、端接接頭、卷邊接頭、套管接頭、斜對接接頭、鎖底對接接頭。為什么十字接頭在壓力容器中不推薦使用？ 實驗證明，材料處于單向或雙向拉伸應力下，呈現塑性.1.焊接變形嚴重使得筒體焊后校正煩瑣 ; 2.焊接中心接頭焊材金屬燒損嚴重使得接頭的強度大大降低 ;3.焊接熱影響區(qū)重疊部分裂紋的敏感性

3、增強 ;因此在GB150.4-2011 6.5.5明確規(guī)定，組裝時，殼體上焊接接頭的布置應滿足以下要求，1）相鄰筒節(jié)A類接頭間外圓弧長，應大于鋼材厚度的3倍，且不小于100mm； 2)封頭A類拼接接頭、封頭上嵌入式接管A類接頭、與封頭相鄰筒節(jié)的A類接頭相互間的外圓弧長，均應大于鋼板厚度的3倍，且不小于100mm；3）組裝筒體中，任何單個筒節(jié)的長度不得小于300mm;4)不宜采用十字焊縫。注：外圓弧長是指接頭焊縫中心線之間、驗殼體外表面的距離。壓力容器焊接知識3壓力容器焊接知識 壓力容器的破壞事故中，絕大多數事故是由焊接接頭引發(fā)的，因此焊接接頭質量是確保焊接結構可靠性的關鍵。一：焊接接頭的分類1

4、）壓力容器受壓元件之間的焊接接頭分為A、B、C、D四類A類：圓筒部分（包括接管）和錐殼部分的縱向接頭（多層包扎容器層縱向接頭除外）、球形封頭與圓筒連接的環(huán)向接頭、各類凸形封頭和平封頭中所有拼焊接頭以及嵌入式的接管或凸緣與殼體對接連接的接頭。4壓力容器焊接知識B類：殼體部分的環(huán)向接頭、錐體封頭小端與接管連接的接頭、長頸法蘭與殼體或接管連接的接頭、平蓋或管板與圓筒對接連接的接頭以及接管間的對接環(huán)向接頭。（已規(guī)定為A類的焊接接頭除外）C類：球冠形封頭、平蓋、管板與圓筒非對接連接的接頭，法蘭與殼體或接管連接的接頭，內封頭與圓筒搭接接頭以及多層包扎容器層板層縱向接頭。（除已規(guī)定為A、B類的焊接接頭除外）

5、D類：接管（包括人孔圓筒）、凸緣、補強圈等與殼體連接的接頭。（已規(guī)定為A、B、C類的焊接接頭除外）5壓力容器焊接知識2)非受壓元件與受壓元件的連接接頭為E類焊接接頭。6壓力容器焊接知識二、焊接接頭系數 焊接接頭系數是對接焊接接頭強度與母材強度之比，用于反映焊接材料、焊接缺陷和焊接殘余應力等因素，使焊接接頭強度被削弱的程度，是焊接接頭力學性能的綜合反映。 焊接接頭系數應根據對接接頭的焊縫形式及無損檢測的長度比例確定。鋼制的焊接接頭系數規(guī)定如下：a)雙面焊對接接頭和相當于雙面焊的全焊透對接接頭1）全部無損檢測，取=1.0；2）局部無損檢測，取=0.85。b)單面焊對接接頭（沿焊縫根部全長有緊貼基本

6、金屬的墊板）1)全部無損檢測，取=0.9；2）局部無損檢測，取=0.8。7壓力容器焊接知識 在焊接過程中，焊接區(qū)要發(fā)生許多有別于母材的變化。除組織性能變化外，還存在焊接缺陷，焊接殘余應力和應力集中等不利因素。GB150里明確規(guī)定，焊接接頭的設計應遵循以下的原則：a)焊縫填充金屬盡量少 ；b)焊接工作量應該盡量少，且操作方便；c)合理選擇坡口角度、鈍邊高、根部間隙等結構尺寸，使之有利于坡口加工及焊透，以減少各種缺陷產生的可能；d)有利于焊接防護；8c)合理選擇焊材，至少應保證對接焊接接頭的抗拉強度不低于母材標準規(guī)定的下限值；f)焊縫外形應盡量連續(xù)、圓滑，減少應力集中。設計上焊接接頭設計出來后，那

7、在我們實際操作過程中又應該要注意哪些問題呢？首先，焊前準備及施焊環(huán)境，這個在點4里的7.1有明確規(guī)定，焊接工藝規(guī)程里也有要求，其次就是焊接工藝，7.2.1容器施焊前，受壓元件焊縫與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補焊，以及上述焊縫的返修焊縫都應按NB/T47014進行焊接工藝評定或者具有評定合格的焊接工藝支持。等等壓力容器焊接知識9再就是焊縫表面的形狀尺寸及外觀要求，1）余高要求，GB150里有明確規(guī)定：A、B類的焊接接頭的焊縫余高要求：單面坡口 e1 :0%15%s且小于等于4；2）C、D類接頭的焊腳尺寸，在圖樣無規(guī)定時，取焊件中較薄者之厚度。3）補強圈的

8、焊腳，當補強圈的厚度不小于8mm時，其焊腳尺寸等于補強圈厚度的70%，且不小于8mm。4）焊接接頭表面應按相關標準進行外觀檢查，不得表面有裂紋、未焊透、未融合、表面氣孔、弧坑、未填滿、夾渣和飛濺物；5）焊縫與母材應圓滑過渡；角焊縫的外形應凹形圓滑過渡。壓力容器焊接知識10 有7種情況焊縫表面不得有咬邊：1）標準抗拉強度下限值Rm540MPa低合金鋼材制造的容器；2）Cr-Mo低合金鋼材制造的容器；3）不銹鋼制造的容器；4）承受循環(huán)載荷的容器；5）有應力腐蝕的容器；6）低溫容器；7）焊接接頭系數為1.0的容器（用無縫鋼管制造的容器除外） 其他容器焊縫表面的咬邊深度不得大于0.5mm，咬邊連續(xù)長度

9、不得大于100mm，焊縫兩側咬邊的總長不得超過該焊縫長度的10%。壓力容器焊接知識11焊接返修，當焊縫需要返修時，其返修工藝應符合7.2的有關規(guī)定。焊縫同一部位的返修次數不宜超過2次，如超過2次，返修前應經制造單位技術負責人批準，返修次數、部位和返修情況應計入容器的質量證明文件等等。 結合現實中存在的一些問題，對照標準的要求，分析實際與標準的差距，下面就你們公司現實中發(fā)生的問題舉一些實例；壓力容器焊接知識121，焊縫咬邊現象13可能你們會說，不就是咬邊嗎？手工的氬弧焊要燒出蓋面不咬邊的技術難度有點大，確實是這樣，手工氬弧焊蓋面要燒出不咬邊的來這焊工的技術是杠杠的，手要穩(wěn)，熔池要控制好，速度要均

10、勻，對焊工來說這樣的要求很嚴，好像大部分的都做不好，但也不是說做不好，這就是很考驗焊工的技術。咬邊在前面說過，有7種情況不允許有咬邊，而你們的奧氏體不銹鋼就在那不允許的范圍內，咬邊的危害有多少?咬邊是一種危害較大的缺陷，會造成應力集中，降低結構承受動負荷的能力和降低疲勞強度。對奧氏體不銹鋼抗腐蝕的角度來說，咬邊會加速局部腐蝕。 142，組對時的錯邊15 在制造過程中，我們做不到沒有錯邊量，實際工件組對時會形成一定的錯邊，GB150里有明確規(guī)定，小于等于12的板，AB類焊縫的錯邊量小于等于1/4板厚。上圖中是可以明顯的看出錯邊量超出標準要求的，由于你們使用氬弧焊自動焊接的，對組對要求更高，這樣焊接出來的焊縫勢必造成焊縫成型不美觀，且易形成未焊透?？刂茖阱e邊量應重視生產過程中對口錯邊量的每一個因素。合理計算,措施有效,就能使對接焊接接頭的對口錯邊量降到最小,從而提高壓力容器的外觀質量,改善使用性能,延長使用壽命。16縱縫錯邊量控制17環(huán)縫錯邊量控制（用抱箍）183.焊縫上開孔容器上的開孔宜避開容器焊接接頭。當開孔通過或鄰近容器焊接接頭時，則應保證在開孔中心2dop范圍內的