压力容器焊接与无损检测3

1、压力容器焊接与无损检测压力容器焊接与无损检测河南省锅炉压力容器安全检测研究院开封分院河南省锅炉压力容器安全检测研究院开封分院张士全张士州大学化工设备设计研究所2压力容器焊接与无损检测压力容器焊接与无损检测1.1.压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念2.2.压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点 3.3.焊接材料焊接材料4.4.压力容器焊接设计压力容器焊接设计5.5.焊接变形与焊接应力焊接变形与焊接应力6.6.焊接缺陷及防止焊接缺陷及防止7.7.压力容器焊接接头检测方法压力容器焊接接头检测方法8.8.容器建造标准对焊接接头无损检测的有关要求容器建造

2、标准对焊接接头无损检测的有关要求1.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念郑州大学化工设备设计研究所41.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.1 1.1 金属焊接的定义金属焊接的定义l通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使两个分通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连成一体的连接方法。合而连成一体的连接方法。郑州大学化工设备设计研究所51.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.2 1.2 焊接方法的分类焊接方法的

3、分类1.2.1 1.2.1 熔焊熔焊l将待焊处的母材金属熔化，但不加压力以形成焊缝的焊接方将待焊处的母材金属熔化，但不加压力以形成焊缝的焊接方法。法。n是目前应用最广泛的一种焊接方法。是目前应用最广泛的一种焊接方法。n最常用的有焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等。最常用的有焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等。郑州大学化工设备设计研究所61.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.2 1.2 焊接方法的分类焊接方法的分类1.2.2 1.2.2 压焊压焊l焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊接的方法。焊接的方法。n包括

4、热压焊、包括热压焊、爆炸焊爆炸焊、锻焊、扩散焊、气压焊和冷压焊等。、锻焊、扩散焊、气压焊和冷压焊等。郑州大学化工设备设计研究所71.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.2 1.2 焊接方法的分类焊接方法的分类1.2.3 1.2.3 钎焊钎焊l采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿到高于钎料熔点但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接焊件的母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接焊件的方法。方法。n包括火焰钎焊、

5、炉中钎焊、感应钎焊和包括火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊和电子束电子束焊等焊等。郑州大学化工设备设计研究所81.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.3 1.3 坡口、焊缝形式与接头形式坡口、焊缝形式与接头形式1.3.1 1.3.1 坡口坡口l根据设计和工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定形根据设计和工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定形状的沟槽，称为坡口。状的沟槽，称为坡口。n为保证焊缝全部焊透又无缺陷，当板厚超过一定厚度时将焊件开为保证焊缝全部焊透又无缺陷，当板厚超过一定厚度时将焊件开成各种形式的坡口。成各种形式的坡口。郑州大学化工设备设计研究所91.1. 压力容器

6、焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.3.1 1.3.1 坡口坡口l坡口的作用坡口的作用n使焊条或焊丝或焊矩能直接伸到待焊工件的底部，使根部焊透。使焊条或焊丝或焊矩能直接伸到待焊工件的底部，使根部焊透。n便于脱渣。便于脱渣。n能使焊条或焊矩在坡口内作必要的摆动，以获得良好的熔合。能使焊条或焊矩在坡口内作必要的摆动，以获得良好的熔合。n调节母材金属与焊缝金属的比例。调节母材金属与焊缝金属的比例。郑州大学化工设备设计研究所101.1. 压力容器焊接的基本概念压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郑州大学化工设备设计研究所111.1. 压力容器焊接的基

7、本概念压力容器焊接的基本概念1.3.2 1.3.2 焊缝形式与接头形式焊缝形式与接头形式n从焊接角度来看，压力容器是由母材与焊接接头组成的。从焊接角度来看，压力容器是由母材与焊接接头组成的。n焊缝是焊接接头的组成部分。焊缝是焊接接头的组成部分。n焊缝与焊接接头是两个不同概念。焊缝与焊接接头是两个不同概念。郑州大学化工设备设计研究所121.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念n对接接头对接接头nT T型接头型接头n十字接头十字接头n搭接接头搭接接头n塞焊搭接接头塞焊搭接接头n槽焊接头槽焊接头n角接接头角接接头n端接接头端接接头n套管接头套管接头n斜对接接头斜对接接头n卷边接头卷边接

8、头n锁底接头锁底接头l 焊接接头形式分为焊接接头形式分为1212种种郑州大学化工设备设计研究所131.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l对接接头对接接头n两焊件表面构成两焊件表面构成135135，180180夹角的接头。夹角的接头。n对接接头从力学角度分析是比较理想的一种接头形式，它的受对接接头从力学角度分析是比较理想的一种接头形式，它的受力状况较好，应力集中较小，能承受较大的静载荷和动载荷，力状况较好，应力集中较小，能承受较大的静载荷和动载荷，是焊接结构和压力容器受压元件应用最多的接头形式。是焊接结构和压力容器受压元件应用最多的接头形式。郑州大学化工设备设计研究所141.1

9、. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念lT T形接头形接头n一焊件的端面和另一焊件的表面构成直角或近似直角的接头。一焊件的端面和另一焊件的表面构成直角或近似直角的接头。nT T形接头由于焊缝向母材过度较急剧，接头在外力作用下内部形接头由于焊缝向母材过度较急剧，接头在外力作用下内部应力分布极不均匀，特别是角焊缝根部和过渡处都有很大的应应力分布极不均匀，特别是角焊缝根部和过渡处都有很大的应力集中。因此这种接头承受载荷尤其是动载荷的能力较低。力集中。因此这种接头承受载荷尤其是动载荷的能力较低。郑州大学化工设备设计研究所151.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l角接接头角接

10、接头n两焊件端部构成大于两焊件端部构成大于3030、小于、小于135135夹角的接头。夹角的接头。郑州大学化工设备设计研究所161.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l搭接接头搭接接头n两焊件部分重叠在一起所构成的接头。两焊件部分重叠在一起所构成的接头。n搭接接头的强度较低，尤其是疲劳强度，只用于不重要的结搭接接头的强度较低，尤其是疲劳强度，只用于不重要的结构。构。郑州大学化工设备设计研究所171.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l焊缝焊缝n焊件经焊接后所形成的结合部分，即填充与熔化的母材凝固后焊件经焊接后所形成的结合部分，即填充与熔化的母材凝固后形成的区域。

11、形成的区域。n在熔化焊范围内，焊缝形式分为五种在熔化焊范围内，焊缝形式分为五种u对接焊缝（又称坡口焊缝）对接焊缝（又称坡口焊缝）u角焊缝角焊缝u端接焊缝端接焊缝u塞焊缝塞焊缝u槽焊缝槽焊缝郑州大学化工设备设计研究所181.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）1坡口形式坡口形式形形接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝（双面焊）对接焊缝（双面焊）23坡口形式坡口形式V形（带垫板）形（带垫板）接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝

12、坡口形式坡口形式V形（带钝边）形（带钝边）接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝（有根部焊道）对接焊缝（有根部焊道）郑州大学化工设备设计研究所191.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式（接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）4坡口形式坡口形式V形（带钝边）形（带钝边）接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝和角接的组合焊缝对接焊缝和角接的组合焊缝56坡口形式坡口形式X形形接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝坡口形式坡口形式I形形接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊

13、缝形式角焊缝角焊缝郑州大学化工设备设计研究所201.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式（接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）7坡口形式坡口形式单边单边V形（带钝边）形（带钝边）接头形式接头形式对接接头对接接头焊缝形式焊缝形式对接和角接的组合焊缝对接和角接的组合焊缝89坡口形式坡口形式单边单边V形形接头形式接头形式T形接头形接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝坡口形式坡口形式I形形接头形式接头形式T形接头形接头焊缝形式焊缝形式角焊缝角焊缝郑州大学化工设备设计研究所211.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形

14、式和焊缝形式（接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）10坡口形式坡口形式K形形接头形式接头形式T形接头形接头焊缝形式焊缝形式对接和角接的组合焊缝对接和角接的组合焊缝1112坡口形式坡口形式单边单边V形形接头形式接头形式T形接头形接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝坡口形式坡口形式K形形接头形式接头形式十字十字接头接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝郑州大学化工设备设计研究所221.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式（接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）13坡口形式坡口形式I形形接头形式接头形式搭接搭接接

15、头接头焊缝形式焊缝形式角焊缝角焊缝1415坡口形式坡口形式接头形式接头形式塞焊搭接塞焊搭接接头接头焊缝形式焊缝形式塞焊缝塞焊缝坡口形式坡口形式接头形式接头形式槽焊槽焊接头接头焊缝形式焊缝形式槽焊缝槽焊缝郑州大学化工设备设计研究所231.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式（接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）16坡口形式坡口形式单边单边V形（带钝边）形（带钝边）接头形式接头形式角接角接接头接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝1718坡口形式坡口形式接头形式接头形式角接角接接头接头焊缝形式焊缝形式角焊缝角焊缝坡口形式坡口形式接头形式

16、接头形式端接端接接头接头焊缝形式焊缝形式端接焊缝端接焊缝郑州大学化工设备设计研究所241.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式（接头形式和焊缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）19坡口形式坡口形式接头形式接头形式套管套管接头接头焊缝形式焊缝形式角焊缝角焊缝2021坡口形式坡口形式接头形式接头形式斜对接斜对接接头接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝坡口形式坡口形式接头形式接头形式卷边卷边接头接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝郑州大学化工设备设计研究所251.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l 接头形式和焊缝形式（接头形式和焊

17、缝形式（GB/T3375-1994焊接术语焊接术语）22坡口形式坡口形式双双J形形接头形式接头形式T形接头（形接头（A） 对接接头（对接接头（B）焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝2324坡口形式坡口形式V形形接头形式接头形式锁底锁底接头接头焊缝形式焊缝形式对接焊缝对接焊缝坡口形式坡口形式喇叭形喇叭形接头形式接头形式焊缝形式焊缝形式郑州大学化工设备设计研究所261.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念l同一种焊缝形式可以连接成多个接头形式同一种焊缝形式可以连接成多个接头形式l对接接头不一定用对接焊缝连接对接接头不一定用对接焊缝连接l连接角接接头的焊缝也不一定是角焊缝连接角接接头的焊

18、缝也不一定是角焊缝郑州大学化工设备设计研究所271.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4 1.4 焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程l焊接是制造压力容器的重要工艺，焊接质量在很大程度上决定焊接是制造压力容器的重要工艺，焊接质量在很大程度上决定了制造质量。压力容器焊接质量包括诸多方面的内容：焊缝外了制造质量。压力容器焊接质量包括诸多方面的内容：焊缝外观、焊接缺陷、焊接变形与应力、焊接接头的使用性能（力学观、焊接缺陷、焊接变形与应力、焊接接头的使用性能（力学性能、弯曲性、耐腐蚀性能、低温性能、高温性能等）和焊接性能、弯曲性、耐腐蚀性能、低温

19、性能、高温性能等）和焊接接头外型尺寸等。接头外型尺寸等。l掌握焊接性能、掌握焊接性能、进行进行焊接工艺评定和编制焊接工艺规程是焊接焊接工艺评定和编制焊接工艺规程是焊接压力容器中的三个重要环节。压力容器中的三个重要环节。郑州大学化工设备设计研究所281.1.压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念n“焊接工艺评定焊接工艺评定”与与“焊接性能试验焊接性能试验”是两个不同概念，不能相互代替。是两个不同概念，不能相互代替。n母材的焊接性能是焊接工艺评定基础，或前提。母材的焊接性能是焊接工艺评定基础，或前提。“以可靠的材料焊接性以可靠的材料焊接性能为依据能为依据”，并没有要求进行焊接工艺评定的单位亲

20、自从头到尾做出钢，并没有要求进行焊接工艺评定的单位亲自从头到尾做出钢材焊接性能全部试验，材料的焊接性能可以通过调研、查找资料、咨询材焊接性能全部试验，材料的焊接性能可以通过调研、查找资料、咨询及必要的试验获得，但真实性必须可靠。及必要的试验获得，但真实性必须可靠。n焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据n焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则n焊接工艺评定规则只是在焊接工艺评定时使用，焊接工艺评定规则与焊焊接工艺评定规则只是在焊接工艺评定时使用，焊接工艺评定规则与焊接规程是两个不同概念。接规程是两个不同概念。郑州大学化

21、工设备设计研究所291.1. 压力容器焊接的基本概念压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金属材料的焊接性能是指在限定的施工条件下，焊接成符合设金属材料的焊接性能是指在限定的施工条件下，焊接成符合设计要求的构件，并满足预订服役要求的能力。计要求的构件，并满足预订服役要求的能力。l亦即材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。亦即材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。n施工条件包括：材料牌号、结构条件、焊接设备条件、工艺条件、施工条件包括：材料牌号、结构条件、焊接设备条件、工艺条件、焊接环境。焊接环境。n设计要求包括：焊接尺寸、形位偏差、焊缝内外缺陷要求，焊接设计要求包括：焊接

22、尺寸、形位偏差、焊缝内外缺陷要求，焊接接头的性能、焊接技术条件。接头的性能、焊接技术条件。n服役要求包括：焊接接头结合性能、具体工艺介质条件下焊接接服役要求包括：焊接接头结合性能、具体工艺介质条件下焊接接头的使用性能及使用环境下结构抗断裂能力。头的使用性能及使用环境下结构抗断裂能力。郑州大学化工设备设计研究所301.1. 压力容器焊接的基本概念压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材料的焊接性能与条件有关，在不同条件下有不同表现。材料的焊接性能与条件有关，在不同条件下有不同表现。l焊接性能可分为工艺焊接性能和使用焊接性能：焊接性能可分为工艺焊接性能和使用焊接性能：n工

23、艺焊接性能是指在一定焊接工艺条件下，能否获得优质、无缺工艺焊接性能是指在一定焊接工艺条件下，能否获得优质、无缺陷或少缺陷的焊接接头能力。陷或少缺陷的焊接接头能力。n使用焊接性能是指焊接接头或整体结构满足各种使用要求的程度。使用焊接性能是指焊接接头或整体结构满足各种使用要求的程度。l影响焊接性能的因素为材料、焊接方法、结构类型和使用要求。影响焊接性能的因素为材料、焊接方法、结构类型和使用要求。郑州大学化工设备设计研究所311.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4.2 1.4.2 焊接工艺焊接工艺l焊接工艺是指制造焊件所有相关的加工方法和实施要求，包括焊接工艺是指制造焊件所有相

24、关的加工方法和实施要求，包括焊接设备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。焊接设备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。郑州大学化工设备设计研究所321.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4.3 1.4.3 焊接工艺评定焊接工艺评定l为验证所拟定的为验证所拟定的焊件焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价称为焊接工艺评定。焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价称为焊接工艺评定。l正确认识焊接工艺评定的目的和作用，是执行焊接工艺评定标准的前提。正确认识焊接工艺评定的目的和作用，是执行焊接工艺评定标准的前提。n有人以为承压设备焊接工艺评定只是施焊试

25、件并通过了拉伸、弯曲、冲击试验即可有人以为承压设备焊接工艺评定只是施焊试件并通过了拉伸、弯曲、冲击试验即可施焊产品，产品焊接质量便得到保证，这是十分错误的，焊接工艺评定只对焊接接施焊产品，产品焊接质量便得到保证，这是十分错误的，焊接工艺评定只对焊接接头的力学性能与弯曲性能和堆层焊层化学成分负责，并不对焊接接头的耐腐蚀性、头的力学性能与弯曲性能和堆层焊层化学成分负责，并不对焊接接头的耐腐蚀性、抗裂性、回火脆化、低温冲击韧性、再热裂纹、高温蠕变等等使用性能与焊接缺陷抗裂性、回火脆化、低温冲击韧性、再热裂纹、高温蠕变等等使用性能与焊接缺陷敏感性负责，对承压设备焊接工艺评定的监督检查，应首先对施焊单位

26、掌握材料焊敏感性负责，对承压设备焊接工艺评定的监督检查，应首先对施焊单位掌握材料焊接性能的程度进行测定检验，尤其对耐蚀钢、耐热钢、低温钢、标准抗拉强度下限接性能的程度进行测定检验，尤其对耐蚀钢、耐热钢、低温钢、标准抗拉强度下限值大于值大于540Mpa的高强钢更应如此。的高强钢更应如此。n焊接工艺评定规则只对标准规定的检验要求负责，当增加焊接工艺评定试件检验项目时，原标准焊接工艺评定规则只对标准规定的检验要求负责，当增加焊接工艺评定试件检验项目时，原标准规定的焊接工艺评定规则对新增加的检验项目便不再适用。规定的焊接工艺评定规则对新增加的检验项目便不再适用。n“本单位技能熟练的焊接人员本单位技能熟

27、练的焊接人员”、“使用本单位焊接设备使用本单位焊接设备”限定了焊接工艺评定需在本单位进行，限定了焊接工艺评定需在本单位进行，不允许不允许“借用借用”、“输入输入”或或“交换交换”。 郑州大学化工设备设计研究所331.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4.3 1.4.3 焊接工艺评定焊接工艺评定lGB150.4-2011GB150.4-2011规定：规定：l7. 2. 1 容器施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、容器施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入熔入永久焊缝内的定位焊缝永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊，以及上述焊、受压元件母材表面堆焊

28、与补焊，以及上述焊缝的缝的返修焊缝返修焊缝都应按都应按 NB/T 47014 进行焊接工艺评定或者具有经进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺支持。过评定合格的焊接工艺支持。l7. 2. 2 用于焊接结构受压元件的境外材料用于焊接结构受压元件的境外材料(含填充材料含填充材料)，压力，压力容器制造单位在首次使用前，应按容器制造单位在首次使用前，应按NB/T 47014 进行焊接工艺进行焊接工艺评定。评定。l7.2.7 焊接工艺评定技术档案应保存至该工艺评定失效为止，焊焊接工艺评定技术档案应保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评定试样保存期不少于接工艺评定试样保存期不少于 5 年年。（。（G

29、B150-98为为7年年）郑州大学化工设备设计研究所341.1.压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4.3 1.4.3 焊接工艺评定一般过程焊接工艺评定一般过程 根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规定和制造工艺拟定根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规定和制造工艺拟定“预预焊接工艺规程焊接工艺规程” ，施焊试件和制取试样，检测焊接接头是否符合规定的，施焊试件和制取试样，检测焊接接头是否符合规定的要求，并形成焊接工艺评定报告对预焊接工艺规程进行评价。要求，并形成焊接工艺评定报告对预焊接工艺规程进行评价。 焊接工艺评定具体过程：焊接工艺评定具体过程：n(1)(1) 对于产品上每条需要

30、评定的焊缝，拟定对于产品上每条需要评定的焊缝，拟定“预焊接工艺规程预焊接工艺规程”，内，内容包括每种焊接方法的重要因素、补加因素和次要因素。容包括每种焊接方法的重要因素、补加因素和次要因素。n(2) (2) 按照按照“预焊接工艺规程预焊接工艺规程”和工艺评定标准的规定施焊试件、检验和工艺评定标准的规定施焊试件、检验和测定试样性能、填写和测定试样性能、填写“焊接工艺评定报告焊接工艺评定报告”，内容主要包括每种焊，内容主要包括每种焊接方法施焊试件所需控制的重要因素、补加因素数据和各项检测结果，接方法施焊试件所需控制的重要因素、补加因素数据和各项检测结果，如果评定不合格应修改预焊接工艺规程继续评定，

31、直到评定合格。如果评定不合格应修改预焊接工艺规程继续评定，直到评定合格。n(3)(3)当进行冲击试验时，预焊接工艺规程上每个重要因素和补加因素当进行冲击试验时，预焊接工艺规程上每个重要因素和补加因素都要得到评定，当不规定冲击试验时，预焊接工艺规程上每个重要因都要得到评定，当不规定冲击试验时，预焊接工艺规程上每个重要因素都要得到评定。素都要得到评定。郑州大学化工设备设计研究所351.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4.4 1.4.4 焊接工艺规程焊接工艺规程WPSWPS（焊接作业指导书（焊接作业指导书WWIWWI）l按照压力容器焊接工艺评定标准，评定合格的焊接工艺只能确保焊

32、接按照压力容器焊接工艺评定标准，评定合格的焊接工艺只能确保焊接接头的力学性能或堆焊层化学成分符合要求。接头的力学性能或堆焊层化学成分符合要求。l对于焊接接头作为压力容器的一部分还有缺陷、应力、外观要求；对对于焊接接头作为压力容器的一部分还有缺陷、应力、外观要求；对于整个产品还有外形尺寸、位置偏差、使用性能及其它性能要求；对于整个产品还有外形尺寸、位置偏差、使用性能及其它性能要求；对于生产管理来讲，还要求提高生产率、操作方便、安全生产等要求。于生产管理来讲，还要求提高生产率、操作方便、安全生产等要求。l这是这是预焊接工艺规程预焊接工艺规程不能解决的，也不是焊接工艺评定的范围，这只不能解决的，也不

33、是焊接工艺评定的范围，这只能由焊接工艺规程来实现。能由焊接工艺规程来实现。郑州大学化工设备设计研究所361.1. 压力容器焊接的基本概念压力容器焊接的基本概念1.4.4 1.4.4 焊接工艺规程焊接工艺规程WPSWPS（焊接作业指导书（焊接作业指导书WWIWWI）l焊接工艺规程是制造焊件所有相关的加工和实践要求的细则文焊接工艺规程是制造焊件所有相关的加工和实践要求的细则文件，可保证由熟练焊工操作时的质量再现性。件，可保证由熟练焊工操作时的质量再现性。l焊接工艺规程是焊接工艺人员依据评定合格的焊接工艺，针对焊接工艺规程是焊接工艺人员依据评定合格的焊接工艺，针对具体的焊接接头，根据本单位能力与条件

34、，运用焊接实践知识具体的焊接接头，根据本单位能力与条件，运用焊接实践知识和理论知识编制而成的。和理论知识编制而成的。l焊工必须严格执行焊接工艺规程，才能确保压力容器的焊接质焊工必须严格执行焊接工艺规程，才能确保压力容器的焊接质量。量。2.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点郑州大学化工设备设计研究所382.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点l焊条电弧焊焊条电弧焊(SMAW)(SMAW)郑州大学化工设备设计研究所392.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点l焊条电弧焊焊条电弧焊(SMAW)(SMAW)n焊条电弧焊的电源设备分三类

35、：焊条电弧焊的电源设备分三类：u交流电弧焊变压器交流电弧焊变压器u直流弧焊电源直流弧焊电源u逆变弧焊电源逆变弧焊电源n焊条电弧焊的焊条电弧焊的特点特点：u焊条电弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以应用焊条电弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以应用子维修及装配中短缝的焊接，特别是可以用于难以子维修及装配中短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。达到的部位的焊接。u焊条电弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用焊条电弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接。郑州大学化工设备设计研究所402.2. 压力容器常用焊

36、接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点l埋弧焊（埋弧焊（SAWSAW） 郑州大学化工设备设计研究所412.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点 埋弧焊（埋弧焊（SAWSAW） n埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊的基本一样，热源也是埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊的基本一样，热源也是 电弧，但把焊丝上电弧，但把焊丝上的药皮改变成了颗粒状的焊剂。焊接前先把焊剂铺撒在焊缝上，大约的药皮改变成了颗粒状的焊剂。焊接前先把焊剂铺撒在焊缝上，大约40406060毫米厚，焊接时，焊丝与焊件之间的电弧，完全淹埋在焊剂层下燃烧。毫米厚，焊接时，焊丝与焊件之间的电弧，完全淹埋在焊剂层下燃烧。n埋弧埋弧

37、焊的焊的特点特点：l埋弧焊的优点：埋弧焊的优点：n（1 1）生产效率高。埋弧自动焊的生产率可比手工焊提高）生产效率高。埋弧自动焊的生产率可比手工焊提高5 51010倍。可采用大倍。可采用大电流焊接（比手工焊大电流焊接（比手工焊大6 68 8倍），电弧热量大，焊丝熔化快，熔深也大，焊倍），电弧热量大，焊丝熔化快，熔深也大，焊接速度比手工焊快的多，而且焊接变形小。接速度比手工焊快的多，而且焊接变形小。n（2 2）焊剂层对焊缝金属的保护好，所以焊缝质量好。）焊剂层对焊缝金属的保护好，所以焊缝质量好。n（3 3）节约钢材和电能。钢板厚度一般在）节约钢材和电能。钢板厚度一般在1010毫米以下时，埋弧自动

38、焊可不开坡毫米以下时，埋弧自动焊可不开坡口，这就大大节省了钢材，而且由于电弧被焊剂保护着，使电弧的热得到充口，这就大大节省了钢材，而且由于电弧被焊剂保护着，使电弧的热得到充分利用，从而节省了电能；分利用，从而节省了电能； n（4 4）改善了劳动条件。减少劳动量，无弧光，焊接过程中发出的气体量少，）改善了劳动条件。减少劳动量，无弧光，焊接过程中发出的气体量少，这对保护焊工眼睛和身体健康是很有益。这对保护焊工眼睛和身体健康是很有益。 l埋弧自动焊的缺点：埋弧自动焊的缺点：n 适应能力差，只能在水平位置焊接长直焊缝或大直径的环焊缝。适应能力差，只能在水平位置焊接长直焊缝或大直径的环焊缝。郑州大学化工

39、设备设计研究所422.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点l钨极气体保护焊钨极气体保护焊郑州大学化工设备设计研究所432.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点 钨极气体保护焊钨极气体保护焊/ /钨极氩弧焊钨极氩弧焊（GTAW/TIG) n电极：纯钨或活化钨，如：钍钨极、铈钨极等电极：纯钨或活化钨，如：钍钨极、铈钨极等u钨极只起导电作用不熔化，通电后在钨极和工件间产生电钨极只起导电作用不熔化，通电后在钨极和工件间产生电弧。弧。n保护气体：氩气、氦气等保护气体：氩气、氦气等n钨极气体保护焊钨极气体保护焊的的特点特点：n优点：优点：u焊缝保护好，故焊缝金属

40、纯度高、性能好；焊缝保护好，故焊缝金属纯度高、性能好；u焊接时加热集中，焊件变形小；焊接时加热集中，焊件变形小；u电弧稳定性好，在小电流（电弧稳定性好，在小电流（10A10A）时电弧也能稳定燃烧。）时电弧也能稳定燃烧。n缺点：氩气较贵，焊前对焊件的清理要求很严格。缺点：氩气较贵，焊前对焊件的清理要求很严格。郑州大学化工设备设计研究所442.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点l熔化极气体保护焊（熔化极气体保护焊（GMAW)(MIG/MAG)GMAW)(MIG/MAG)郑州大学化工设备设计研究所452.2. 压力容器常用焊接方法及特点压力容器常用焊接方法及特点l熔化极气体保

41、护焊（熔化极气体保护焊（GMAW)(MIG/MAG)GMAW)(MIG/MAG)n常见的熔化极气体保护焊有混合气体保护焊（常见的熔化极气体保护焊有混合气体保护焊（MAG）、熔化极氩弧）、熔化极氩弧焊（焊（MIG）、）、CO2气体保护焊等。气体保护焊等。n操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。/直流电源直流电源n熔化极熔化极气体保护焊气体保护焊的的特点特点：n优点优点 ： u1)焊接效率高。焊接效率高。 u2) 熔深大。熔深大。u3)焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。焊接变形小。n

42、 缺点缺点 ： u有飞溅、易产生气孔有飞溅、易产生气孔3.3. 焊接材料焊接材料郑州大学化工设备设计研究所473.3. 焊接材料焊接材料l焊接材料是指焊接时所消耗的材料。焊接材料是指焊接时所消耗的材料。n焊接材料包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、保护气体等。焊接材料包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、保护气体等。n压力容器制造过程中最常用的焊接材料为焊条电弧焊焊条、埋弧压力容器制造过程中最常用的焊接材料为焊条电弧焊焊条、埋弧焊焊丝及焊剂。焊焊丝及焊剂。郑州大学化工设备设计研究所483.3. 焊接材料焊接材料3.1 3.1 焊条电弧焊焊条焊条电弧焊焊条l常用焊条标准常用焊条标准nGB/T983

43、-1995GB/T983-1995不锈钢焊条不锈钢焊条nGB/T5117-1995GB/T5117-1995碳钢焊条碳钢焊条nGB/T5118-1995GB/T5118-1995低合金钢焊条低合金钢焊条nGB/T3670-1995GB/T3670-1995铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条nGB/T3669-1983GB/T3669-1983铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条nGB/T13814-2008GB/T13814-2008镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条nNB/T47018 NB/T47018 承压设备用焊接材料订货技术条件承压设备用焊接材料订货技术条件郑州大学化工设备设计研究所493.3. 焊接材

44、料焊接材料3.1 3.1 焊条电弧焊焊条焊条电弧焊焊条l焊条统一编号的意义焊条统一编号的意义l 焊条通常用型号和牌号来反映其主要性能特点及类别。焊条通常用型号和牌号来反映其主要性能特点及类别。l 焊条型号是以焊条国家标准为依据、反映焊条主要特性的一种表示方焊条型号是以焊条国家标准为依据、反映焊条主要特性的一种表示方法。法。l 焊条牌号是根据焊条的主要用途及性能特点，对焊条产品的具体命名。焊条牌号是根据焊条的主要用途及性能特点，对焊条产品的具体命名。由焊条厂家制定。由焊条厂家制定。l我国焊条行业采用型号。我国焊条行业采用型号。l 注意：不管是焊条厂自定的牌号，还是全国焊接材料行业牌号，都必注意：

45、不管是焊条厂自定的牌号，还是全国焊接材料行业牌号，都必须在质量证明书上注明该产品是须在质量证明书上注明该产品是“符合国标符合国标”、“相当国标相当国标”或不加标或不加标注（即与国标不符），以便用户结合产品性能要求，对照标准去选用。注（即与国标不符），以便用户结合产品性能要求，对照标准去选用。l多种牌号焊条可同时对应一个型号。多种牌号焊条可同时对应一个型号。 如：牌号如：牌号J507RHJ507RH和和J507RJ507R，型号，型号均为均为E5015-GE5015-G。郑州大学化工设备设计研究所503.焊接材料焊接材料l焊条牌号的表示方法焊条牌号的表示方法l 通常用一个汉语拼音字母（或汉字）与

46、三位数字表示。如通常用一个汉语拼音字母（或汉字）与三位数字表示。如A302A302（奥（奥302302）、）、W607W607（温（温607607）l 有的焊条牌号在三位数字后面加注后缀字母和有的焊条牌号在三位数字后面加注后缀字母和/ /或数字。如或数字。如J507RHJ507RH、A022Mo A022Mo 、J422Fe16J422Fe16l 第一位字母：表示焊条种类；第一位字母：表示焊条种类；l 前两位数字：表示熔敷金属强度或合金类型；前两位数字：表示熔敷金属强度或合金类型；l 第三位数字：表示药皮类型及电流种类；第三位数字：表示药皮类型及电流种类；l 数字后面的字母和数字：附加合金元素

47、或焊条特性（具有特殊性能数字后面的字母和数字：附加合金元素或焊条特性（具有特殊性能和用途）。和用途）。 l 如：如：G G高韧性焊条；高韧性焊条； R R压力容器用焊条；压力容器用焊条； l FeFe高效铁粉焊条：高效铁粉焊条： X X向下立焊用焊条；向下立焊用焊条； l H H超低氢焊条；超低氢焊条； RHRH高韧性超低氢焊条；高韧性超低氢焊条；郑州大学化工设备设计研究所513.3. 焊接材料焊接材料3.1 3.1 焊条电弧焊焊条焊条电弧焊焊条l焊条型号的表示方法焊条型号的表示方法l1、碳钢焊条：、碳钢焊条：l 根据根据GB/T5117-1995碳钢焊条碳钢焊条标准规定，碳钢焊条标准规定，碳

48、钢焊条型号按熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种型号按熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。类划分。l 碳钢焊条型号的编制方法：碳钢焊条型号的编制方法：l 首位字母首位字母“E”表示焊条；表示焊条；l 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf/mm2；l 第三位数字表示焊条的焊接位置：第三位数字表示焊条的焊接位置：“0”和和“1”表示焊条适用于表示焊条适用于全位置焊接；全位置焊接；“2”表示焊条适用于平焊及平角焊；表示焊条适用于平焊及平角焊；“4”表示焊条表示焊条适用于向下立焊。适用于向下立焊。l 第三

49、位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。郑州大学化工设备设计研究所523.3. 焊接材料焊接材料l焊条型号的表示方法续：焊条型号的表示方法续：l在第四位数字后面附加字母或数字：在第四位数字后面附加字母或数字：“R”表示耐吸潮表示耐吸潮焊条，焊条， “M”表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条， “-1”表示冲击性能有特殊规定的焊条。表示冲击性能有特殊规定的焊条。l 举例：举例：l E4303：43kgf/mm2；全位置；钛钙型；交直；全位置；钛钙型；交直流两用。流两用。l E5015：50kgf/m

50、m2；全位置；低氢钠型；全位置；低氢钠型；直流反接。直流反接。l E50181 ：50kgf/mm2；全位置；铁粉低；全位置；铁粉低氢型；交流或直流反接；氢型；交流或直流反接；-46低温冲击保证值低温冲击保证值 。郑州大学化工设备设计研究所533.3. 焊接材料焊接材料l焊条型号的表示方法续：焊条型号的表示方法续：l2、低合金钢焊条：、低合金钢焊条：l 根据GB/T5118-1995低合金钢焊条标准规定，低合金钢焊条型号按熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。l 低合金钢焊条型号的编制方法：l 首位字母“E”表示焊条；l 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值（k

51、gf/mm2）；l 第三位数字表示焊条的焊接位置：“0”和“1”表示焊条适用于全位置焊接；“2”表示焊条适用于平焊及平角焊。l 第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型；l 后缀字母为熔敷金属的化学成分分类代号，并以短划“-”与前面分开。若还具有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素符号表示，并以短划“-”与前面后缀字母分开。 l 如：E5515-B2-V（R317）l 对于E50XX-X、E55XX-X、E60XX-X型低氢焊条的熔敷金属化学成 分分类后缀字母或附加化学成分后面加字母“R”时，表示耐吸潮焊条。 郑州大学化工设备设计研究所543.3. 焊接材料焊接材料l焊条型号的表示

52、方法续：焊条型号的表示方法续：l2、低合金钢焊条：、低合金钢焊条：举例：l （1）E5015-G（J507RH、J507R等） ： 50kgf/mm2 （490 MPa）；低氢钠型；高韧性（低温冲击保证值）；直流反接；全位置焊接 。l （2）E6015-G（J607RH）： 60kgf/mm2（ 610 MPa ）；低氢钠型；超低氢高韧性；（ -40低温冲击保证值）；直流反接；全位置焊接 。l （3）E5515-C1（W707Ni）：低氢钠型；含2.5Ni； 55kgf/mm2 （540 MPa）；高韧性（-70冲击保证值）；直流反接；全位置焊接 。l （4）E5515-C2（W907Ni）：

53、低氢钠型；含3.5Ni ； 55kgf/mm2 （540 MPa）；高韧性（-90冲击保证值）；直流反接；全位置焊接 。l （5）E5515-B1（ R207）：低氢钠型；0.5Cr-0.5Mo；540 MPa，常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接。l （6）E5515-B2（R307）：低氢钠型；1Cr-0.5Mo；540 MPa，常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接。l （7）E5515-B2-V（R317）：低氢钠型；1Cr-0.5Mo-V；540 MPa，常温冲击保证值；直流反接；全位置焊接。l （8）E6015-B3（R407）：低氢钠型；2.5Cr-1Mo；590 MPa，常温冲击

54、保证值；直流反接；全位置焊接。郑州大学化工设备设计研究所553.3. 焊接材料焊接材料l焊条型号的表示方法续：焊条型号的表示方法续：l3、不锈钢焊条：、不锈钢焊条：l 根据GB/T983-1995不锈钢焊条标准规定，不锈钢焊条型号按熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类划分。l 不锈钢焊条型号的编制方法：l 首位字母“E”表示焊条；l “E”后面的数字表示熔敷金属化学成分分类代号，如有特殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示，放在数字的后面；l 短线“-”后面的两数字表示药皮类型、焊接位置及焊接电流种类。“16”表示碱性、钛型或钛钙型药皮，全位置焊接，交流或直流反接； “15

55、”表示低氢钠型、全位置焊接、直流反接；“17”是“16”的变型。l 不锈钢焊条型号与美国、日本等工业发达国家的不锈钢焊条型号相同。l 举例： l （1）E308L-16（A002）：钛钙型；超低碳（含C0.04%）；公称成分00-19Cr-10Ni；交流或直流反接（尽可能采用直流电源 ）；全位置焊接。l （2）E308-15（A107）：碱性；低碳（含C0.08%）；公称成分0-19Cr-10Ni ；直流反接；全位置焊接。郑州大学化工设备设计研究所563.3. 焊接材料焊接材料l焊条型号的表示方法续：焊条型号的表示方法续：l3、不锈钢焊条：举例：、不锈钢焊条：举例：l （3）E316L-16（

56、A022）：钛钙型；超低碳（含C0.04%）；公称成分00-18Cr-12Ni-2Mo；交流或直流反接（尽可能采用直流电源 ）；全位置焊接。l （4）E316-15（A207）：碱性；低碳（含C0.08%） ；熔敷金属公称成分0-18Cr-12Ni-2Mo；直流反接；全位置焊接。l （5） E347-15（A137）：碱性；低碳（含C0.08%） ；含Nb稳定剂；公称成分0-19Cr-10Ni-Nb ；直流反接；全位置焊接。l （6）E309-15（A307）：碱性；含C0.15%；公称成分1-23Cr-13Ni；直流反接；全位置焊接。l （7）E310-16（A402）：钛钙型；含C= 0.

57、08-0.20%；纯奥氏体组织，公称成分2-26Cr-21Ni；交流或直流反接（尽量采用直流电源 ）；全位置焊接。l（注：L表示碳含量较低（C0.04%）；H表示碳含量较高（C 0.15%）l 特殊情况：l E5MoV-15（R507）：低氢钠型；5Cr-0.5Mo-V；520 MPa l E9Mo-15（R707）：低氢钠型； 9Cr-1Mo，590 MPa l 按牌号：属于珠光体耐热钢（低合金钢）焊条 。按型号：属于不锈钢焊条。GB/T983-1995提出：将放入下次修订的GB/T5118标准中。 郑州大学化工设备设计研究所573.3. 焊接材料焊接材料3.2 3.2 焊剂焊剂l焊剂是具有

58、一定粒度的颗粒状物质，焊接时能够熔化形成熔焊剂是具有一定粒度的颗粒状物质，焊接时能够熔化形成熔渣和气体。渣和气体。l是埋弧焊和电渣焊不可缺少的焊接材料。是埋弧焊和电渣焊不可缺少的焊接材料。l在焊接过程中，焊剂的作用相当于焊条药皮，熔化形成熔渣，在焊接过程中，焊剂的作用相当于焊条药皮，熔化形成熔渣，对焊接熔池起保护、冶金处理和改善焊接工艺性能的作用。对焊接熔池起保护、冶金处理和改善焊接工艺性能的作用。l烧结焊剂还具有渗合金作用，焊剂与焊丝相组合，即为埋弧烧结焊剂还具有渗合金作用，焊剂与焊丝相组合，即为埋弧焊和电渣焊所需的焊接材料。焊和电渣焊所需的焊接材料。郑州大学化工设备设计研究所583.3.

59、焊接材料焊接材料3.2 3.2 焊剂焊剂l焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属化学成焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属化学成分和性能的主要因素之一。分和性能的主要因素之一。l采用同样的焊丝和同样的焊接参数，而配用的焊剂不同，所采用同样的焊丝和同样的焊接参数，而配用的焊剂不同，所得焊缝的性能将有很大的差别。得焊缝的性能将有很大的差别。l一种焊丝可与多种焊剂合理组合，无论是在低碳钢还是在低一种焊丝可与多种焊剂合理组合，无论是在低碳钢还是在低合金钢上都有这种合理的组合。合金钢上都有这种合理的组合。郑州大学化工设备设计研究所593.3. 焊接材料焊接材料3.3 3.3 焊接用保护

60、气体焊接用保护气体l焊接用气体标准焊接用气体标准nGB/T4842-2006GB/T4842-2006氩氩nGB/T6052-1993GB/T6052-1993工业液体二氧化碳工业液体二氧化碳nGB/T4844.2-1995GB/T4844.2-1995纯氦纯氦nGB/T7445-1995GB/T7445-1995纯氢、高纯氢和超纯氢纯氢、高纯氢和超纯氢nGB/T3863-2008GB/T3863-2008工业氧工业氧nGB/T3864-2008GB/T3864-2008工业氮工业氮郑州大学化工设备设计研究所603.3. 焊接材料焊接材料3.4 3.4 焊丝焊丝l焊丝与焊剂或保护气体配用，起导