压力容器制造的检验和热处理资料(共14页)

1、压力容器制造(zhzo)组焊的检验(jinyn)组焊工序(gngx)及检验按订货图进行排版现在一般按订货图进行壳体、封头、人孔节、一些大接管的排版，并编写板材订货技术条件。一个好的排版可节省材料5%左右，排版主要考虑以下几点：材料套用：接管与壳体、封头与壳体、工艺评定和产品焊接试板、热加工热处理验证试板与封头和筒体等进行统一考虑（试板可根据实际情况适当加厚和减薄），尤其是过渡段和瓜瓣封头、大型封头，应充分提高材料的利用率；有复验要求的加复验余量，重要的设备材料有的甚至板的两端要进行切割复验；考虑卷板和起吊能力：最宽最厚的卷制量、最高最重的起吊量，如板厚适当超过卷板能力应考虑卷制直径和宽度以及材

2、料的强度，进行一定的换算。同时，根据热处理设备、道路运输和现场组焊吊装情况进行分段的，排版时应考虑最长的分段程度。图纸审查设计、技术、质量、材料采购、生产计划部门对施工图进行统一会审。会审内容:设计资质章的有效性、三级审核情况、技术特性表的准确性；图中标注的材质、数量与料表中描述的是否一致(yzh)，材料的合理性、可采购性等，提出合理的材料代用；审查评审合同的合理性和科学性，讨论确定初步的生产计划(jhu)和工艺方案。材料和配件(pijin)采购排版图作为板材订货的数量依据（定尺板，加相应的切割余量），同时编制相应的订货技术条件，如供货状态、工厂检验要求、钢板表面要求（如抛光、酸洗）、包装要求

3、等；锻件和封头，制定相应的订货技术条件，主要有检验试验项目（有复验要求的随带试件）、封头母材试板和焊接接头试板的热处理、检验要求等。如：Cr-Mo钢的封头，母材和焊接接头性能验证试板，和封头板进行随炉的压制温度的热加工、恢复母材性能的热处理（正火+回火等）、随设备的中间处理和最终的消应力热处理等。材料检验与复验检验复验合格后，方可进行领料和下料。检验包括：表面质量检验、几盒尺寸检验、质量证明文件检验等。质量证明文件要按标准和技术文件进行机械性能、化学成分（熔炼和成品）、供货状态（如热轧、正火、正火+回火等）、管子的扩口、涡流、水压、超探等。一般错得多的是化学成分，遗漏的一般是扩口、涡流等；复验

4、：按容规等要求(yoqi)进行按炉号作化学成分、按批号作机械性能复验，重要设备(shbi)应逐张（甚至每张两端）进行(jnxng)复验，还应进行高温拉伸和低温冲击等。号料、下料分号料线和切割线（二者相距25mm），号料时应进行标记移植，检验时应测量长、宽（一般不大于1mm）、对角线（不大于1.5mm），以防止棱形和筒节间的错口等；Cr-Mo钢、低温钢、高强钢、不锈钢等不允许打制钢印，不锈钢可用化学成分符合要求的记号笔进行号料；如先需要进行切割的边，对于Cr-Mo钢、低温钢、高强钢、不锈钢等，一般留2mm余量，以利于刨边。卷制板材尤其是厚板，滚制时一般会延长，因此厚板滚制时要求来回滚制次数基本一

5、致。纵缝组焊如有焊接产品试板，则必须在第一条纵缝的延长线上进行焊接，拍见证片后割下，并与容器一同进行相同条件的热处理；对于分瓣组对的封头、大直径筒节，必须在找正、找平的刚性平台上组对，组对间隙上下必须一致，保证端口和棱角的合格。焊接时，应采用合理的顺序，如分段焊、内外交替焊（当然应有合理的坡口设计），使焊接应力和变形最小；焊接后注意上下口周长(zhu chn)的测量，等要注意相邻筒节的周长，以保证环缝错边不超。内外(niwi)件组焊内件如塔盘支撑(zh chng)件号线前应确认筒体的垂直度满足要求，号线时应在离下封头切线100mm处号制基准圆。组对后焊接前应每层进行测量：测量每层与基准园的间距

6、、每二层之间的间距、每5层10层的间距等，每层的支撑圈、受液盘、降液板的两端都需同时测量，以保证水平度；加强接管与壁厚相对较厚的筒体组对焊接时，尤其是直径小的接管，应进行焊前预热、保持层间温度和焊后适当保温，以减小拘束应力，防止裂纹的产生。大型设备预制及现场组焊大型设备的预制和组焊一般是分段、立式进行的，预制的质量严重影响整体设备的质量。分瓣卷板时应注意弧度，尤其是端头，以保证棱角合格。组对在水平刚性平台上进行，保证每个筒节的端口不平度在2mm内，焊接时应随时调整内外顺序，用焊接来控制棱角；分段筒体的环缝组焊也应在水平刚性平台上进行。组对前应彻底调整好筒节的圆度，不然端口会不平，组对时间隙应保

7、证一致，组对后应测量端口不平度和垂直度等，如不合格应采取措施进行调整。环缝焊接宜采用焊工均布、分段退步焊，以减少焊接应力和变形；垂直分段组焊内外配件，原则上筒体程度(chngd)不少于10M。号线前应调整(tiozhng)好筒体圆度和端口水平度，从下封头切线(qixin)处上面100mm为基准，向上测量，应测量各层与基准线的间距、每二层之间的间距等，所产生的误差应累计。组对后进行水平度测量，可分别用U型管和多点拉粉线的方法进行测量，有条件的可用激光测量仪测量。水平度和方位检查合格方可进行焊接。必要是可先组对，等在基础上组焊成20M、30M的大段后，再进行测量复验和焊接，以保证整体的水平度等。对

8、于减压塔这样的大型设备，应采用这样的方法可以保证支座、支撑的水平度筒节和筒体的吊装应采用“十”字，平衡梁，以减少吊装带来的变形。经常出现的问题：对口间隙过大：由于端口不平、椭圆、热处理、焊接变形等原因，造成间隙过大，从而造成内件间间距和水平度超差；间隙和垂直度之间无法调节。必要时，在2mm范围内作适当的坡口修理。因此，必须注意端口、圆度等，必要时，先组对内件，待环缝焊接后在进行调整和焊接内件。典型材料(cilio)的焊接不锈钢的焊接(hnji)针对(zhndu)不锈钢的几个特点475脆性、相脆性等。奥氏体不锈钢的焊接及其特点很少出现冷裂纹，不存在淬火影响区，热胀冷缩带来的焊接问题是：热裂纹（晶

9、界特性和S、P等微量元素）、焊接变形大、高温催化。热裂纹产生的原因：热导率小、线膨胀系数大，在凝固时产生大的拉应力，这是必要条件；方向性强的焊缝柱状晶组织，有利于有害杂质的偏析及晶界液体夹层的形成，Ni含量高的合金对SP更易形成易熔共晶。防止措施：冶金措施：焊缝金属添加Cr、Mo、V等，使得焊缝金属中生成5-12%的铁素体组织，；控制Cr、Mo比，小于1.61时容易产生热裂纹，而达到2.3-3.2比例时可避免；限制S、P、B等有害元素。工艺措施：选用低氢和无氧化剂焊材以防止热裂纹；减少线能量的输入，控制层间温度；选择合理的焊接结构，使用合理的焊接程序，以减少焊接应力；收弧要慢，以防弧坑裂纹。相

10、导致(dozh)的脆化由于(yuy)焊接接头中为提高(t go)焊缝抗热裂性使得其有一定体积比例（3-5%最高达12%）的铁素体组织，在650-850间受热过程中产生相。因此要控制铁素体组织含量，降低Cr、提高Ni，同时避免该温度间的停留时间。焊接接头晶间腐蚀450-850间的敏化、贫Cr。防止措施：焊接时应尽量缩短高温时间，快速冷却；采用多层多道焊，不得摆动焊并控制层间温度。对于较厚壁管应采用TIG焊，有条件的对其接触介质的一面最好作最后焊接，以减少焊缝的受热次数；使焊缝中形成一定的铁素体相组织（3-12%），以提高接头的抗晶间腐蚀、应力腐蚀的能力，还可提高抗热裂性，但要避免相的产生；从焊接

11、材料着手，加入一些稳定化元素、控制有害元素、降低含C量、控制铁素体组织含量等。应力腐蚀三个条件：拉应力、介质影响、材料本身。特征：断裂部位不存在均匀腐蚀，断裂往往以点腐蚀、缝隙腐蚀为起点，从表面向深处发展，一般无明显的塑性变形，属于完全的断裂，从微观上看多为穿晶断裂。焊接变形和收缩电阻是碳钢是5倍，因此同样的焊接参数热输入就多；热导率只有碳钢的1/3，因此热传递慢，变形(bin xng)大；线胀系数比碳钢大40%，热胀和冷缩量大，变形就大。铁素体不锈钢的焊接(hnji)及其特点焊接接头(ji tu)的晶间腐蚀：在焊接时加热到950以上温度冷却下来时会在晶间参数腐蚀倾向，后如加热到700-850

12、短时间保温的退火可恢复其性能，因此晶间腐蚀部位紧挨焊缝的高温区，而奥氏体不锈钢离稍远（温度稍低），腐蚀机理和奥氏体相同，也是贫Cr原因。焊接接头脆化高温脆化：焊接时从1100以上高温，热影响区的室温韧性降低，其脆化程度与合金元素有关；C、N含量越高，脆化越严重；冷却速度越大，韧性降低越多。相脆性：当Wcr大于21%时，在520-820间长期加热，会出现一种FenCrm的金属间化合物（HV高达800-1000）叫相，一般在800达到最大，低于此温度形成慢。475脆性：Wcr大于15%时产生，当Wcr小于12%时可避免，可通过700-800加热快冷来消除。局部M引起的脆性：当Cr含量低于铁素体区下

13、限时或C、N在允许范围上限时，可能在高温时在晶界形成一些奥氏体，冷却时转变为M组织，产生轻度的脆化，退火处理可以消除。焊接工艺(gngy)：焊前预热100-200，使材料处于韧性好的状态(zhungti)，降低应力；焊后热处理：进行750-800退火(tu hu)，使过饱和的C和N完全析出，Cr补充到贫Cr区，但应快速冷却，以防475脆性的产生；采用小的线能量，减少高温脆化和475脆性。一般，经常用奥氏体焊材来焊接，可避免预热和热处理，但对于不含稳定因素的铁素体不锈钢焊接接头来说，热影响区的粗晶脆化和晶间腐蚀还是问题，而且会比同质的接头更降低。可以用Ni基焊材如182来进行焊接。双相不锈钢的焊

14、接及特点成分组织的影响按Cr的含量分为：Cr18、Cr21、Cr25型三类，根据Cr、Ni当量计算再通过舍夫勒组织图找出所在位置来判断二个相的含量；固熔处理温度对相比例的影响：不同的固熔温度对铁素体的形成不一样（如18型的960最佳F55%，1250F达97%），温度过高F含量高，造成晶粒粗大，耐应力腐蚀能力下降；相的影响：在相间上出现，2507型在750-900间形成，850最敏感；475脆性：提高(t go)硬度降低韧性，可用重新固熔来消除；N有利于应力(yngl)腐蚀，提高耐孔蚀和耐缝隙腐蚀能力。耐CL-应力(yngl)腐蚀不奥氏体不锈钢强几倍，耐晶间腐蚀也强，一般在650、850不会出

15、现，在1250左右出现。焊接2205双相不锈钢具有良好的可焊性，由于化学成分是平衡的，只要工艺方法得当，热影响区内会有足够的奥氏体组织以避免发生局部腐蚀。不同的焊接工艺和方法对其焊接接头性能的影响比较大，通常TIG（GTAW）工艺方法可以获得良好的焊接接头工艺性能，其次是SAW和SMAW工艺方法，但很少采用FCAW、GMAW工艺方法。同样的焊接工艺，接触介质侧后焊，减少了受热次数，该侧的耐腐蚀性能有明显提高；热输入增加，耐腐蚀性能有所降低；工艺焊导致了耐腐蚀性能下降。铁素体含量高的易产生晶间腐蚀，二次析出的A对晶间腐蚀有阻止作用。复合板的焊接坡口形式和宽度的选择；硫酸铜检验；堆焊要求（预热、检

16、验、层间温度等）；现场复合管的焊接；复合板管件的制作(zhzu)。压力(yl)容器和压力管道的热处理传热(chun r)分析局部热处理经验公式加热宽度：B=ns（s为壁厚；n为系数，通常为6-10内部无法保温或管道取上值）； 保温厚度：60-100mm保温宽度：L=（7-8）（DS）1/2；加热功率：（M.Cp.k.f）/860，（M：加热区工件质量，Cp：工件平均比热，k:升温速度，f：传热系数，一般3-4。常见问题（上海焦化耐热钢热处理问题）加热器未贴紧被加热工件，造成温度无法上升，尤其是下部下垂；热电偶未与工件接触牢固，尤其是与加热器直径相碰，导致温度显示高，而工件温度低的情况；加热器功

17、率不足，保温厚度与宽度不足等。检验中的常见问题未按技术要求进行订货（如热处理状态、UT、不锈钢表面处理等）、复验（取样位置、低温冲击、高温拉伸等）；标记移植不做或不全，焊工号不做标识或记录不全。封头未按材料要求进行(jnxng)成型，如低温钢、耐热钢等的成型(chngxng)未进行恢复母材的热处理（应做模拟试件或从封头上(tu shn)取样试验），未带封头母材和焊接接头的验证试板等，或热处理曲线不正确，这是个比较常见的现象，在检查中经常出现，也是个致命的问题；封头成型时厚度减薄，厚度不够。耐热钢焊前预热和焊后消氢温度不足也是经常发生的问题，这个可从材料表面的颜色可以进行判断。角接接头焊接，内部

18、存在大量未透等，尤其是带补强板时，焊接顺序、坡口不合理时造成，一般要求内坡口，内部焊接后外侧清跟焊接，补强最好用接管补强。复合板基层焊接时，焊至复层上，应去除并用硫酸铜检验，以防马氏体产生，因此过渡层堆焊前应作检查；堆焊时不得摆焊，收弧起弧最好错开。低温钢、不锈钢焊接时采用超线能量的焊接（如大电流、摆动焊等），造成焊缝过宽、不锈钢焊接接头表面发黑，导致低温钢韧性大大降低和不锈钢耐腐蚀性能降低；试板未按要求进行热处理和检验等，或未作相同的热处理。不锈钢表面保护不足，如滚制、坡口加工、吊运、组对、焊接清跟等，产生油污、表面损伤、铁离子污染等，应避免内侧气刨和与碳钢混放、用碳钢加固及固定二次线、加工时应作保护，尤其是瓜瓣封头组焊。操作(cozu)不规范，如焊接(hnji)材料存放（不如保温(bown)筒随手抓、领用等不符合要求等；密封面保护不够造成表面电弧划伤或磕碰。该做的磁粉、着色不做，存在超次返修（应查原始记录）。计量器具不准（损坏的如断的尺）、号线检查部仔细造成内外配件尺寸误差，如号塔内件差50mm、液面计法兰间距差50mm、100mm等。内部漏焊、角焊缝焊脚高度不够或成型不规则（非等腰型，看似合格），尤其是内件、裙座等非受压部位。产品焊接试板的低温冲击、晶间腐蚀（304材料）、不锈钢及复合板表面的酸洗钝化后的蓝点检验不合格。除锈不合格，尤其是封头的氧化铁去除不够，油漆厚度不够，