浅谈压力容器焊接质量控制VIP

第2 4卷第 6期 2 0 0 6年 l 2月 低 温 与 特 气 L o w T e mp e r a t u r e a n d S p e c i a l t y Ga s e s Vo 1 2 4， No 6 De c ，2 O O 6 浅谈压力容器焊接质量控制 苏琳 ，周恒洋 ( 大连市锅炉压力容器检验研究所，辽宁 大连 西岗 新河街 2 0号1 1 6 0 1 3) 摘要：焊接质量对压力容器的寿命和安全运行起着关键作用，对其应加以控制，主要从焊接工艺、焊接材料和 焊接检验方面阐述怎样控制。 关键词 ： 焊接工艺；焊接材料；焊接检验 中图分类号：T G 4 文献标识码：C 文章编号： 1 0 0 7 - 7 8 0 4 ( 2 0 0 6 ) 0 6 -0 0 2 2 -0 3 S t u d y o n T h e We l d i n g Qu a l i t y C o n t r o l F o r P r e s s u r e V e s s e l s S U L i n ，Z HOU He n g - y a n g ( D ali a n B o i l e r P r e s s i n g Ve s s e l I n s p e c ti o n I n s t i t u t e ，D a l i a n 1 1 6 0 1 3 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e w e l d i n g q u a l i t y h as t h e k e y a c ti o n t o the l i f e a n d o p e r a t i o n s a f e t y o f the p r e s s u r e v e s s e l s ， s h o u l d t o b e c o n t r o l l e dTh e p a pe r s e t f o r t h t h e c o n t r o l s o l u t i o n s f r o m the w e l din g p r o c e s s ，w e l d in g ma t e ria l a n d we l din g i n s pe c ti o n Ke y W o r d s ：w e l din g p r o c e s s ；we l d i n g ma t e r i a l；w e l din g i n s p e c ti o n 焊接质量对压力容器的寿命和安全运行起着关 键作用 ，一定程度上 ，压力容器的质量就是其焊接 质量。焊接质量的控制主要包括焊接工艺 、焊接材 料和焊接检验等方面控制。 1 焊接工艺 焊接工艺是将焊接工艺评定和焊接选择的能量 参数在压力容器产品上的实际运用、指导_0 1 焊接工艺评定是验证施 焊单位拟定 的焊接 工艺的正确性 ，并评定施焊单位的能力。在产品焊 接之前 ，我们必须做焊接 工艺评定 。现行标准是 J B 4 7 0 8 - - - 2 0 0 0 ，换热管 和管板 的焊接 接头 的工艺 评定则按 G B 1 5 1 - - - 9 9附录 B进 行。我们在监检 中 发现部分制造厂在评定过程 中存在不少问题 。主要 表现在以下几方面： 首次使用的国外钢材且未掌握该钢号焊接性 能 ，或国内标准委员会认 可 ，但未列入国家材料标 准和国家压力容器标准的材料未及时做相应的工艺 评定 ；从评定合格的焊接位置改变为向上立焊的焊 接位置时缺少焊接工艺评定 ，这个 问题 比较突出； 焊接接头的坡口角度根部间隙小于型式试验件等一 些焊评 中变更次要因素的未及时重新编制焊接工艺 指导书，这个问题比较普遍。 收稿 日期 ：2 0 0 6 1 1 - 0 6 2 焊接能量参数的选择。 ， 爆接能量参数是指 焊接电流、电弧电压和焊接速度。焊接能量参数选 择是一个复杂问题，涉及多种因素 ，包括材料和焊 接方法等。焊接能量参数不当，有可能导致焊接接 头不合格。 焊接能量参数通常 以热输入 ( 线能量 ) ，即熔 焊时 ，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能来 表征。线 能量影响焊缝和热影响区的冷却速度 ，由 此也影响低合金钢和 中合金钢焊接接 头的淬硬程 度， 氢的扩散速度以及焊接残余应力水平 最终影 响到接头的冷裂倾向。 在低合金钢焊接时，适当增大线能量是有益 的。采用焊接热输入高的焊接方法，如埋弧焊，增 大线能量可增加高温停留时间。使 8 O O 5 0 0 的 冷却时间增大，从而提高了接头的抗冷裂性。对不 同焊接方法通过增大线能量降低接头的冷却速度的 作用并不相同。在线能量相同时，埋弧焊的冷却速 度最慢，手弧焊最快，氩弧焊比埋弧焊的冷却速度 快一些。此外 ，在焊接电流或速度相差很大时。即 使线能量相同，产生的影响也可能不一致 ，最终将 导致接头热影响区耐蚀性降低。对奥氏体，必须注 意控制线能量 ，增大线能量易形成粗大马氏体 ，将 是十分有害的。对某些低合金高强度钢，过高的热 维普资讯 第 6期 苏琳 ，等 ：浅谈压力容器焊接质量控制 输入会明显地降低接头的冲击韧度和强度。 焊接工艺规定 的焊接能量参数是在焊接工艺评 定合格的基础上作出的，因而对焊接接头性能是有 保证的，实际施焊时应严格控制 。不认真执行或任 意改变焊接 能量参数可能会导致焊接接头性 能恶 化 ，产生各种问题 。 2 焊接材料 首先 ，要选用好焊接材料。选用原则是 ：应根 据母材的化学成分、力学性能、焊接性能 ，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 时通过实验确定 。对于碳素 钢及低合金钢制压力容器 ，一般按等强性原则来选 用 ；有些制造厂在选用焊材时 ，为保证焊缝 的强度 不低于母材 ，存 在宁高勿低 的倾 向，致使塑 性降 低 ；在低合金 高强度钢选材时应特别 注意这个 问 题 ；低温容器需保证接头的低温韧性不低于母 材； 高温容器和有耐腐蚀容器，焊材的选择应与母材化 学成分大致相同；不同强度级别的钢材，原则上应 选择低强度等级 的焊接材料 ；形状复杂，结构刚性 大以及大厚度的焊件 ，由于焊接过程中产生较大 的 焊接应力 ，容易产生裂纹 ，应选用抗裂性好 的低氢 焊条 。 其次 ，焊接材料 的验收、保管及领用也不容忽 视。不同厂家生产的同一型号或牌号的焊条，其工 艺性能有可能存在着差异 ，因此制造厂应根据 自己 的实际使用经验 ，选定相对固定 的焊条生产厂家。 焊接材料进厂验收时要具有正确、齐全的合格证和 质量证明书 ，且包装完整、生产批号清晰，合格后 及时办理入库手续 ，入库后按类别 、型号 、牌号及 批号分别排放位置保存。焊条和焊剂在使用前必须 严格按规定的温度和时间烘干并保温。烘好的焊条 在空气中放置时 ，药皮将吸收空气中的水分 ，时间 越长吸收的水分越多，而且随着焊条强度等级的提 高 ，焊条在大气中容许存放的时间越短。因此领用 焊条时应使用保温筒且做到随用随领。 3 焊接检验 接头装配及清理工作也应注意，因为这些方面有缺 陷将直接影响到焊缝性能。 施焊过程中的检验主要是检查焊接工艺 、技术 标准、图样规定等方面的执行情况，焊工持证上岗 情况，产品试板及焊缝外观质量检验等。焊缝外观 检查在一定程度上有助于分析和发现内部缺陷 ，这 就要求焊工都要 了解外观检查的要求 ，以及表面缺 陷产生的原因和防止措施 ，认真操作 ，这对保证焊 缝质量起着重要 的作用 。产 品焊接试板是焊接过程 中质量检验的一种重要手段，是对产品的主体材料 包括主体焊缝的焊接材料、焊接工艺和焊工技能的 综合检验。因此要求产品试板必须与主体焊缝同材 料同工艺且连接在第一筒节 的纵缝上 ，由施焊该焊 缝的焊工施焊 ；有热处理要求的产品 ，其试板必须 与筒体同炉热处理。 焊后检验是焊接质量检验的最后步骤，在焊接 完成后 即可进行 ，但对有延迟裂纹倾向的高强度钢 应在焊后延迟一段时间 ( 通常 2 4 h后 )进行或复 查。焊后检验以无损检测和耐压试验为主要手段。 现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下， 以物理或化学方法为手段， 借助先进的技术和设备 器材，对试件的内部及表面的结构、性质、状态进 行检查和测试的方法。无损检测时应注意几个问 题：探伤部位必须具有代表性。包括 “ T ”形焊 缝 ，可疑部位及设计要求的特殊部位。 焊缝经局部无损检测发现有不允许的缺陷时， 应在该缺陷两端的延伸部位增加检查长度，增加的 长度为该焊接接头长度的 1 0 ，且不小于 2 5 0 i l lm 。 若仍有不允许的缺陷， 则对该焊接接头做百分之百 的检测。 耐压试验包括水压试验和气压试验 ，其 目的是 检验焊缝 的致密性及受压元件 的强度 。耐压试验是 所有工序都完成之后进行的。耐压试验的具体要求 按 容规和G B 1 5 0及相关标准的要求执行。 综上所述，压力容器制造厂应加强焊 接工艺 、 焊接材料和焊接检验等方面的质量控制 ，从而保证 压力容器产品的焊接质量，提高压力容器产品的安 全性能。 压力容器的焊工必须按